하드디스크 플래터로 만든 정전기 발생장치

정전기를 모으는 방법은 마찰을 이용하는 방법도 있지만, 정전기유도를 응용한 방법도 있다. 정전유도를 이용한 방법은 대표적으로 Wimshurst machine 을 들 수 있다.

Youtube 를 찾아보니 정전기유도장치 실험 동영상이 있었다.

http://youtu.be/7cEzkyHvyWQ

필자의 소개로는 wilson's machine 이라고 하는데, Cavallo's multiplier 2개를 합쳐놓은 형상이라고 했다.

예전에 하드디스크에서 떼어낸 플래터 4개와 아크릴 판, 아령, 테이크아웃용 플라스틱 컵으로 비슷한 장치를 구성해 보았다.

http://youtu.be/hmPxUn1uiEE

아크릴판의 경우 아크릴판-플래터-아크릴판-플래터-아크릴판 형태로 포개져 있는데, 좌측의 플래터는 오른쪽 아령에, 우측의 플래터는 왼쪽 아령에 연결되어 있다.

아령의 경우 대지와 절연시키기 위하여 플라스틱 컵 위에 올렸다.

하드디스크 플래터를 아크릴판에 대었다가 아령에 대었다가를 반복하면 양쪽 아령에 서로 다른 전하가 쌓이게 된다.

움직이는 플래터는 아크릴판에 닿았을 때에는 서로 전기적으로 연결되어 정전유도로 내부 플래터와 다른 전하를 띠게 되고, 아크릴판에서 떼어내는 순간 서로 전기적으로 분리되어 전하를 그대로 가지고 있으면서 서로 멀어지게 되므로 서로간의 정전용량이 줄어들지만, 전하량은 그대로 유지되어 전압이 높아지므로 이것을 아령에 대면 보다 낮은 전압인 아령쪽으로 전하가 이동하게 되어 점점 양쪽 사이의 전위차는 커지게 된다.

전하가 쌓이면서 가운데 만들어 둔 프랭클린 벨이 움직이는 것을 볼 수 있다.

마지막에 방전을 시키니 소리를 내면서 전하가 방전되고 알루미늄 공의 움직임은 멈춘다. 정전기유도를 설명할 때 보여주면 좋은 실험일것 같다.

참조 : http://en.wikipedia.org/wiki/Cavallo's_multiplier