소개글
"정전기 전하"에 대한 내용입니다.
목차
1. 정전기와 정전하
1.1. 정전기의 발생과 대전
1.2. 정전기 유도
1.3. 정전기 방전장치(Static Discharger)
2. 전기의 성질
2.1. 물질의 구조와 전기의 발생
2.2. 전하와 대전
2.3. 전기의 3요소: 전류, 전압, 저항
2.4. 오옴의 법칙
3. 전기에너지
3.1. 주울열
3.2. 전력과 전력량
4. 참고 문헌
본문내용
1. 정전기와 정전하
1.1. 정전기의 발생과 대전
정전기는 전하의 불균형에서 발생하며, 마찰이나 접촉에 의해 전자가 이동하여 대전현상이 일어난다. 먼저 물질을 구성하는 원자에는 양전하를 띤 양성자와 음전하를 띤 전자가 존재하는데, 이들의 수가 같아 전기적으로 중성을 이루고 있다. 그러나 외부로부터 에너지를 가해 주면 원자의 구조가 변화하여 전자가 이탈되어 나오게 된다. 이때 원자핵은 양전하를 잃지 않고 그대로 남게 되어 양이온이 되고, 이탈된 전자는 음전하를 띠게 된다. 이렇게 생성된 양전하와 음전하가 서로 다른 물체에 분포하게 되는데, 이를 대전(electrification)이라 한다.
마찰이나 접촉에 의해 전자가 이동하면 한 물체는 전자가 부족한 양전하, 다른 물체는 전자의 과잉으로 인한 음전하를 띠게 된다. 예를 들어 겨울에 스웨터를 벗을 때 정전기 스파크가 일어나는 것은 스웨터 원단과 피부 사이의 마찰에 의해 전자가 이동하여 대전되기 때문이다. 이렇게 대전된 물체 사이에는 서로 당기거나 밀쳐내는 정전기력이 작용하게 된다.
또한 물체를 대전시키는 방법에는 접촉에 의한 대전 외에도 유도에 의한 대전이 있다. 대전된 물체를 도체 표면에 가까이 가져가면 도체 내부의 전자가 이동하여 대전된 물체와 반대 극성의 전하가 유도된다. 이처럼 접촉이나 마찰에 의해 전자가 이동하여 대전되는 것과 유도에 의해 대전되는 것이 정전기의 발생 원리이다.
1.2. 정전기 유도
정전기 유도는 대전된 물체를 전도체 표면에 가까이 가져가면 전도체 내부의 전자들이 이동하여 대전체와 반대의 전하가 유도되는 현상이다. 대전된 물체를 도체 표면에 접촉시키지 않고 근접시키면, 도체 내부에 있는 자유전자들이 대전체의 전하에 의해 밀려나면서 도체 표면에 반대 극성의 전하가 생기게 된다. 이때 도체 표면에 유도된 전하의 양은 대전체의 전하량과 같다.
전도체에서는 자유전자가 쉽게 이동할 수 있기 때문에 대전체에 의해 유도된 전하가 전도체 표면에 퍼지게 된다. 반면 부도체에서는 자유전자의 이동이 어려워 유도된 전하가 국부적으로 존재하게 된다. 이로 인해 부도체 표면에 유도된 전하량은 대전체의 전하량보다 적게 나타난다.
정전기 유도 현상은 각종 전기 기기들의 동작 원리에 활용되고 있다. 예를 들어 금속박 검전기는 대전체를 접근시키면 금속박이 벌어지는데, 이는 대전체의 전하가 금속박에 유도된 반대 극성의 전하에 의한 척력 때문이다. 또한 전자복사기의 토너 부착 원리나 정전식 터치스크린의 작동 원리 등도 정전기 유도 현상을 이용한다.
정전기 유도에서 중요한 점은 폐쇄된 전도체 내부의...
참고 자료
위키백과-정전기유도
[네이버 지식백과] 정전기 [static electricity, 靜電氣] (두산백과 두피디아, 두산백과)
위키백과-faraday ice pail
위키백과-교통카드
Belkin-무선충전의 작동원리
[네이버 지식백과] 대전 [electrification, 帶電] (두산백과 두피디아, 두산백과)
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