MOSFET 을 이용한 정전기 감지기

MOSFET 을 이용한 정전기 감지기를 만들어 보았다.

MOSFET 은 게이트가 절연된 전기장 효과 트랜지스터 인데, 게이트가 매우 민감하여 정전기에도 반응을 한다.

MOSFET 은 보통 5V 이상에서 동작하므로 9V 전지를 이용하여 정전기 감지기를 만들었다. N채널 MOSFET 은 + 로 대전된 물체에 반응을 하고, P채널 MOSFET 은 - 로 대전된 물체에 반응을 하게 된다.

9V 전지에 구성을 하여 아크릴판 위에 세워 보았다.

안테나처럼 된 것이 게이트에 연결된 전선이다. 왼쪽의 것이 (+) 정전기에 반응을 하고 오른쪽의 것이 (-) 정전기에 반응을 한다.

머리빗과 맥주캔을 이용하여 테스트를 해 보았다.

먼저 머리빗을 머리카락에 마찰시켜서 가져다 대 보니 오른쪽의 청색 LED가 반응을 한다. 따라서, 머리빗과 머리카락을 마찰시키면 머리카락이 (+), 머리빗이 (-) 로 대전된다는 것을 알 수 있다.

(+) 대전체는 깡통을 이용하였는데, 깡통을 (+) 전압을 띤 물체에 접촉시켜서 (+) 전하를 띠도록 했더니 왼쪽의 적색 LED가 반응을 한다. 깡통이 (+) 전하라는 것을 알 수 있다. 손으로 깡통에 쌓인 전하를 방전시키면 전하가 없으므로 반응하지 않는 것을 볼 수 있다.

빨대를 머리카락에 마찰시킨 후 가까이 가져갔더니 청색 LED가 켜지는 것으로 봐서, 빨대도 (-) 로 대전된다는것을 알 수 있다.

정전기 실험시 극성판별에 이용할 수 있다.

재료 : 9V 건전지 2개, 680옴 저항 2개, LED 청색1, LED적색1, P채널 MOSFET, N채널 MOSFET, 전선 등..

재료는 고장난 가전제품에서 빼내거나 전자부품 전문 쇼핑몰, 청계천이나 용산 등에서 구할 수 있다.

실험 시, 건전지와 회로 부분은 대지와 절연되어 있어야 한다. 그렇지 않으면 MOSFET 의 게이트가 손상될 수 있다.

사용된 부속의 구매링크는 아래와 같다.

P 채널 MOSFET

N 채널 MOSFET

게이트에 잔류전하가 남아있는 경우, 정전기를 띤 물체를 가까이 하지 않아도 켜지는 경우가 있는데, 이 때는 N채널 MOSFET 의 게이트와 (-) 를 한꺼번에 만져주면 해결되고, P 채널 MOSFET 은 게이트와 (+) 극을 만져주면 된다.

MOSFET 의 게이트에 정전기가 직접 흐르면 게이트가 망가지고 MOSFET 의 기능을 상실하게 되므로 주의한다. 

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