정전기는 왜 발생하는 걸까요?

Question

머리카락이나 옷에 간혹 정전기가 일어나 깜짝 놀랄때가 많아요

특히 머리카락에 정전기 때문에 머리가 붕 떠있을때가 있어 곤란한 경우도 있었는데요

정전기는 왜 생기는 건가요

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

물체위에 정지해 있는 전기를 정전기라고 합니다. 물체가 서로 마찰할 때 분리되는 경계면에서 전하가 이동하게 되고, 각 물체의 과잉 양전하와 음전하가 발생하면 1만 볼트가 넘는 마찰전기가 흐르게 됩니다. 하지만 이러한 정전기의 높은 전압에도 흐르는 시간이 매우 짧아서 정전기에 의해서 큰 부상을 입는 경우가 적은 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김혜나 과학전문가입니다.

정전기가 생기는 이유는 '마찰'때문이다. 물체를 이루는 원자의 주변에는 전자가 돌고 있는데, 원자핵으로부터 멀리 떨어진 전자들은 마찰을 통해 다른 물체로 쉽게 이동하기도 한다. 이때 전자를 잃은 쪽은 (+) 전하가, 전자를 얻은 쪽은 (-) 전하가 되어 전위차가 생긴다.

생활하면서 주변의 물체와 접촉하면 마찰이 일어나기 마련인데, 그때마다 우리 몸과 물체가 전자를 주고받으며 몸과 물체를 조금씩 전기가 저장된다. 한도 이상 전기가 쌓였을 때 적절한 유도체에 닿으면 그동안 쌓았던 전기가 순식간에 불꽃을 튀기며 이동한다. 이것이 정전기다.

Answer 3

대부분의 정전기는 물체가 서로 마찰할 때 발생합니다.

두 물체가 서로 접촉한 후에 분리하게 되면 분리된 경계면에서 전하가 이동하게 됩니다.

이때 각각의 물체는 같은 양의 과잉 양전하와 음전하가 발생하여 전기가 흐르게 됩니다.

피부에 수분이 많으면 전기가 중성상태가 되어 전기 이동이 활발하게 이루어지지 않습니다.

반대로 건조한 사람은 전기가 잘 흐르게 됩니다

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

인체에 누적된 정전기가 임계전압 (3000V정도)에서 다른 매개 물질에 의해 급격히

방출되며 작은 스파크가 일어나는 것을 일반적인 정전기라고 표현하십니다.

(정전기는 전압은 높고 전류는 미미하기 때문에 큰문제는 없습니다.)

인체에 대전된 정전기는 +대전이 될수도 있고 -대전이 될수도 있습니다.

주변 물체가 어떤 물성에 의해 대전되어 있는지 차이가 있기 때문이지요.

정전기의 정의 : 물체(주로 부도체)에 전하(양전하.음전하) 가 축적되어있는(대전:帶電) 상태

[ 양(+)전하 ] 자유 전자가 1개 떨어져 나가면 원자는 전체적으로 보면 양성자가

1개 더 많게 되고, 전체적으로 +성질을 갖게 됩니다.

[ 음(-)전하 ] 반대로 떨어져 나간 자유 전자가 그 옆에 있는 다른 원자에 붙게 되면

그 원자는 전자가 1개 더 많아지고, 전체적으로 - 성질을 갖게 됩니다.

개의물체가 접촉 하면 물체 사이에 전자가 이동 할 수 있게 됩니다.

이 상태에서 분리를 시키면 편극(Polarization:偏極) 이 발생 하여 정전기로 나타납니다.

물질 각각의 일함수 고유의 크기로 인해 각각의 두 물체가 접촉을 하게 되면 작은 일함수를 가

진 물체에서 큰 일함수를 가진 물체로 전자(-)가 이동합니다.

급격히 분리하면 전자에 편극이 발생하여 전자의 수에 따라 플러스대전 마이너스 대전상태가 됩니다.

※ 일함수 : 물질 내에 있는 전자 하나를 밖으로 끌어내는 데 필요한 최소의 일 또는 에너지

Answer 5

안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.

정전기는 물질 내부 또는 표면에 전하의 불균형이 있을 때 발생합니다. 이러한 불균형은 마찰, 압력 또는 온도 변화와 같은 다양한 요인으로 인해 발생할 수 있습니다.

두 물질이 접촉한 후 분리되면 한 물질에서 다른 물질로 전자가 이동하여 정전하가 축적될 수 있습니다.