공기청정기 정전기 유도 - gong-gicheongjeong-gi jeongjeongi yudo

1. 정전기방지패드 : 패드를 지면에 접지 시켜놓아. 몸에 쌓여있던 정전기가 땅으로 흘러가게한다. 2. 공기청정기 : 공기청정기 중에는 정전기를 이용하여 실내 공기에서 미세 먼지나 냄새를 제거하는 것이 있다. 앞부분에 있는 필터는 우선 공기 중의 큰 먼지를 제거한다. 그리고 그림과 같이 (-)로 대전된 도선으로 구성된 방전부에서는 작은 먼지들이 들어올 때 먼지들을 (-)로 대전시킨다. 방전부와 작은 먼지는 같은 전기를 띠게 되므로 서로 반발하며, (+)로 대전된 집진부와 (-)로 대전된 작은 먼지는 서로 끌어당기게 된다. 따라서 (-)로 대전된 작은 먼지들이 대전된 집진부에 달라붙어 먼지를 제거하게 된다. 마지막으로 필터를 지나면서 냄새까지 없애는 것이다. 3. 복사기 : 복사기의 원리는 토너의 검은 탄소가루가 정전기에 의해 쇠로 만든 원통(드럼)에 달라붙었다가 다시 정전기에 의해 종이 위에 달라붙게 하는 것이다. 4. 터치스크린 : 액정유리에 지속적인 전류가 흐르게 해주고 화면 위에 손가락이 닿게되면 전자가 접촉지점으로 끌려가게 됩니다. 그렇게하여 이를 감지하게되서 터치스크린이 작동하게 됩니다.


마찰 전기로 발생하는 가벼운 정전기(따갑지 않고 뭐가 달라붙는 정도)를 이용해 청소용 부직포 같은 것을 만들어 쓰기도 한다. 들러 붙을려는 성질을 이용해 부직포에 먼지나 머리카락 따위를 잘 달라붙게 해 청소를 수월하게 만드는 것이다. 산업용 및 보건용의 방진마스크 역시 이와 동일한 원리로 만들어진다. 고압전류로 처리한 정전기 필터를 이용해서 미세한 먼지 입자들을 흡착해서 여과하는 방식이다

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대전된 고무풍선을 흐르는 물줄기에 가까이 하면 물줄기가 고무풍선 쪽으로 휘어진다.

이처럼 두 물체를 마찰시키지 않아도 두 물체 사이에 전기력이 작용할 수 있다.

 정전기 유도는 마찰 전기와 달리 두 물체를 마찰하지 않고 떨어져 있는 물체 사이에 전기가 발생하는 현상이다.

1. 정전기 유도

대전체를 대전되지 않은 금속에 가까이 할 때 금속의 양 끝이 전하를 띠는 현상

<정전기 유도 과정>

① 대전체와 가까운 쪽: 대전체와 다른 전하로 대전
② 대전체와 먼 쪽: 대전체와 같은 전하로 대전

대전체를 치우면 물체는 다시 중성상태가 된다

<마찰전기 vs 정전기 유도>

2. 정전기 유도의 원인

금속에 대전체를 가까이 하면 금속 내부의 자유 전자들이 대전체로부터 전기력을 받아 이동하기 때문에 발생한다.

 1) 금속에 (+)대전체를 가까이 할 때

 2) 금속에 (-)대전체를 가까이 할 때

대전체와 금속 사이에 작용하는 힘

금속에서 대전체와 가까운 쪽은 대전체와 다른 종류의 전하를 띠므로 대전체와 금속 사이에는 인력이 작용한다.

3. 정전기 유도 확인하기

1) 알루미늄 캔에서 정전기 유도

① 알루미늄 캔에는

자유 전자가 많이 있다.

② (-)대전체를 가까이 하면 자유 전자가

척력을 받아 대전체에서 멀어진다. 

③ 대전체와 가까운 곳은 (+)전하,

먼 곳은 (-)전하를 띠어 캔이 대전체 쪽으로 끌려간다.

(캔과 대전체 사이에 인력이 작용)

2) 금속 막대와 은박 구에서 정전기 유도

금속 막대의 한쪽 끝(B)에 은박 구를 놓고 반대쪽(A)에 대전체를 가까이 한다.
① (+)대전체와의 인력에 의해 금속 막대의 전자가 B → A로 이동한다. 따라서 금속 막대의 A는 (-)전하로, B는 (+)전하로 대전된다.

      → 정전기 유도
② 금속 막대의 B에 대전된 (+)전하에 의해 은박 구의 C는 (-)전하로, D는 (+)전하로 대전된다. → 정전기 유도
③ 금속 막대의 B와 은박 구의 C가 다른 종류의 전하로 대전되어 은박 구가 금속 막대 쪽으로 끌려간다. → 인력 작용

구분

 (+)대전체일 경우

 (-)대전체일 경우

 A 부분

 (-)전하

 (+)전하

 B 부분

(+)전하

 (-)전하

 C 부분

 (-)전하

 (+)전하

 D 부분

 (+)전하

 (-)전하

3) 접촉한 두 은박 구에서 정전기 유도

① 접촉한 두 은박 구 A, B에 (+)대전체를 가까이 한 상태에서 두 은박 구를 떼어 내고 대전체를 멀리한다.

• 전자가 B → A로 이동한다.
• A는 (-)전하, B는 (+)전하로 대전된다. → A, B 사이에 인력 작용

② A에 (+)대전체를 가까이 한 상태에서 B에 손가락을 댄 후, 손가락과 대전체를 동시에 멀리한다.

• 손가락의 전자가 B로 들어와 A와 B 모두 (-)전하로 대전된다. → A, B 사이에 척력 작용

4. 정전기 유도의 현상 및 이용

① 번개: 정전기 유도에 의해 구름과 땅 사이에서 전자가 순간적으로 이동하며 빛을 낸다.
② 터치스크린: 손가락을 화면에 대면 정전기 유도에 의해 작동한다.
③ 자동차 도색: 페인트와 자동차 표면이 각각 (-)전하와 (+)전하를 띠게 하여 페인트가 자동차 표면에 고르게 칠해지게 한다.
④ 복사기: 토너의 검은 탄소 가루가 정전기 유도에 의해 종이에 잘 달라붙는다.
⑤ 공기 청정기: 공기 중의 작은 먼지를 정전기 유도로 끌어당긴다.