경기도 양평 영재교육원 용문중,양평중,양일중 김성환, 김건호, 장의하, 정채연 실생활에 이용되는 정전기의 예 경기도 양평 영재교육원 용문중,양평중,양일중 김성환, 김건호, 장의하, 정채연

탐구동기 영재교육원에서 전기란 것을 배우고 있다,정전기도 전기현상의 일부이다. 이러한 정전기가 우리실생활에 쓰일까? 하는 주제로 조사를 하고 지금까지 정전기에 대하여 궁금한 점을 가설을 세워 조사를 하거나 실험해보려고 한다.

의문점 정전기는 실생활에 어떻게 이용될까? 정전기가 사람에서 사람으로 이동할 수 있을까? 정전기로도 사람이 죽을 수 있을까? 정전기는 어떻게 생기는 것 일까?

가설 정전기로 사람이 죽을 수 있을 것이다. 정전기는 사람에서 사람으로 이동할 수 없을것이다. 정전기는 건조할 때 더 잘 생길 것이다.

준비과정 및 역할분담 조사방법 – 인터넷 문헌조사, 인터넷 문헌조사로도 안되면 간단한 실험, 의문점에서 가설을 설정 역할분담 –김성환:ppt작성 및 몸으로 때우는 실험 -김건호:문헌조사 -장의하:사진조사 -정채연:발표

정전기란? 먼저 정전기란 개념이 뭔지 알아야 할것이다. 정전기는 번개 와 마찬가지로 전기현상이다. 번개를 예로 들자면 가벼운 음전하는 위로 무거운 양전하는 아래로 모이게 된다. 구름의 음전하는 땅위로 양전하를 모이게한다. 땅 위에 모인 양전하는 구름과 더욱 가까운 곳인 높은곳으로 모이고 강해진 구름의 음전하가 공기입자를 타고 양전하와 합쳐지면서 전기불꽃 즉 번개가 발생하는 것이다. 이와 같이 개념을 생각하면 될 것 같다.

정전기가 실생활에 이용되는 예(1) 실생활에 이용되는 정전기중 첫번째가 포장용 비닐랩이다. 좀 의아해하는 사람이 있을진 몰라도 비닐랩의 탄력성이 폴리에틸렌 분자가 반복적으로 연결되어 있는 분자구조 때문이고 접착성은 얇은 플라스틱 막에서 생긴다. 이는 플라스틱 막들이 정전기를 얻어서 인데, 플라스틱 막은 마찰을 통하여 인접한 플라스틱 막이나 다른문질의 표면으로 부터전자의 위치를 바꿈으로서 –를 얻을수있다. 다른 물질의 표면은 전자를 잃어 +를 띄게 만들어 전기적 인력에 의하여 붙는것이다.

정전기가 실생활에 이용되는 예(2) 두번째는 공기청정기 이다. 공기청정기는 더러워진 실내공기를 흡수하여 미세먼지,담배 연기, 꽃가루 같은 극도로 미세한 입자를 제거하는 데에는 정전기 집진 방식이 사용되는ㄷ,. 이 방식은 마주 보는 방전 전극과 집진 전극 사이에 고전압을 걸어서 방전을 일으키면 그 사이를 지나는 공기 속의 더러운 입자들이 전기를 띠면서 한쪽 전극으로 모아지는 방식인 것이다.

정전기가 실생활에 이용되는 예(3,4) 복사기는 정전기 현상을 이용한 대표적인 전자제품이다.  간단하게 원리만 설명하면 먼저 종이를 넣고 복사버튼을 누르면 빛이 나와서 종이에 비춘다. 검은 글씨부분은 빛을 흡수하고 하얀 종이부분은 빛을 반사한다. 이렇게 반사된 빛이 드럼이라고 부르는 동그란 금속 통에 비춰지는데  금속은 먼저 전자들로 대전된 상태이다. 여기에 빛을 비추면  금속은 금속에 빛을 쬐면 전자가 튀어나가는 현상으로 인하여 빛을 흡수한 글씨 부분만 남기고 전자들이 튀어나가게 되므로 글씨가 있던 부분에 해당하는 곳은 빛이 비춰지지 않아 전자들이 남아있고, 종이에 해당하는 부분들은 빛이 비춰져서 전자들이 튀쳐나가버린다. 이곳에 토너라고 하는 검은 가루를 뿌리면 전자들이 남아있는 곳만 정전기현상으로 인해 달라붙게 되므로 종이를 투입시키면 검은 가루가 종이에 붙어 글씨를 만들게 되는것이다.

정전기로 사람이 죽을수있을까? 단순한 정전기로는 사람이 죽을순 없다. 그이유는 정전기는 수만볼트가 넘는다 하지만 순간적으로 발생할 뿐만 아니라 전류는 거의 없기 때문에 심장이나 다른 곳으로 흐르지를 못하기 때문에 죽을 수는 없다. 하지만 더 넓게 생각해보면 번개도 일종의 정전기 현상이다. 단순한 정전기로는 죽을 수 없지만 넓게보면 죽을수도 있는 셈이다.

정전기가 사람에서 사람으로 이동할까? 이건 인터넷에 없어서 직접 몸으로 때웠다. 정전기가 잘 일어나는 친구(A)와 또 한명(B) 그리고 나 셋이서 실험을 해보았다. 우선 나와 A가 마찰해 정전기를 일으킬 준비를 하고 B와 난 약간의 거리를 둔다 (약 2cm) 그리고 A와 나는 정전기를 일으킨다. 결과로 B에게도 정전기가 나타났다. 정전기는 사람에서 사람으로 이동 할수있는 것이다. (2차, 3차역시 일어났음)

정전기는 건조할 때 더 잘 생길 것이다. 이상하게 건조한 겨울이 되면 더 정전기가 발생한다. 그 정전기 때문에 짜증나기도 하는데 그 이유 가 무엇일까? 그 이유는 수분이 없어서 이다. 건조하다는 개념이 곧 공기중에 수분이 적다는 것이므로 정전기를 만들기 전에 수분에 의해 방전되는 현상을 막을 수 있는 것이 근본적인 원인 때문이다.

요놈도 정전기이다. 좀 큰 정전기 현상일뿐이다. 실험 배치한 그림(못 그렸다.)

The End