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과학일반 정전기의 원리


모든 물체는 원자로 구성되어 있으며, 원자는 원자핵과 전자로 구성되어 있습니다. 원자핵과 전자는 서로 반대의 전하를 띠고 있으며 그 크기는 같습니다. 기본적으로 모든 물체는 중성으로 원자핵과 전자의 개수가 같습니다. 전자와 원자핵은 반대 전하를 띠므로 전기적인 인력으로 결합되어 있는데, 외부에서 전자에 에너지를 공급하면 전자를 원자핵으로부터 탈출이 가능합니다. 또한 물체마다 전자가 탈출에 가능한 에너지의 크기가 다릅니다. 두 물체를 마찰시켜보면 마찰에 의해 열에너지가 발생합니다. 손을 비비면 손에서 열이 발생하는것과 같은 원리입니다. 이 열에너지가 전자에게 공급되면 전자가 탈출하게됩니다. 이 때 전자가 탈출하는데 필요한 에너지 적게드는 물체에서 전자가 먼저 탈출하게되므로, 이 물체는 전자(-)를 읿고 (+)로 됩니다. 그리고 다른 물체는 전자를 받아들여 (-)가 됩니다. 이와 같이 전기를 띠게 되는 것을 대전되었다고 합니다. 그리고 물체가 띠고 있는 전기 (+ 또는 -)는 흐르지 않습니다. 그래서 정전기라고 부릅니다. 이 둘은 붙이면 둘다 다시 중성으로 돌아갑니다. 그런데 붙이지 않고 가까이 하면 공기 중에서도 전자가 이동합니다. 이 때 강력한 에너지가 발생하고 우리는 번쩍이는 것을 정전기라고 부르는 것입니다. 공기중에 습도가 많으면 많은 물분자가 달라붙어 대전된 물체를 다시 중성으로 만듭니다. 그래서 정전기는 습도가 높은 여름에는 잘 생기지 않고, 건조한 겨울철에 아주 많이 발생합니다. 정전기현상으로 대표적인 현상 중에 하나가 번개입니다.



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