마찰 기전기 만들기

플라스틱 병과 풍선, 깡통을 이용해서 정전기를 모으는 장치를 만들어 보았다.

초기 정전기 발생기는 마찰을 이용해서 정전기를 모으는 방식이었다. 과학자들은 정전기 유도현상이 발견되기 전까지 마찰을 이용한 장치로 정전기를 만들어서 실험 등에 이용했다.

이미지 출처 : http://www.sparkmuseum.com/FRICTION_HIST.HTM

아래의 사진은 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료를 이용해서 만들어 본 마찰 정전기 발생장치 이다.

 재료는 현대식(?) 이지만 원리는 과거 게리케(Otto von Guericke, 1602.11.20 ~ 1686.5.11)의 방식과 유사하다. 

합판을 이용해서 바닥을 만들고 기둥을 세운 후, 쇠봉에 페트병을 끼워서 돌릴 수 있도록 했다.

페트병은 요철이 없는 것이 좋고, 페트병과 마찰을 해서 정전기가 잘 생길만한 것을 마찰 재료로 한다.

여기서는 풍선을 이용했다. 

손잡이를 돌려서 정전기를 발생시키면, 깡통 위쪽에 붙여놓은 휴지가 반발력으로 올라가는 것을 볼 수 있다.

http://youtu.be/af4slN9zCqA

깡통에 달아둔 전도성 브러시는 레이저 프린터에서 추출한 것이고, 깡통은 위쪽을 따낼 필요는 없고 뾰족한 부분이 없는 것이 좋다. 

깡통은 대지와 절연이 잘 되어있어야 정전기가 모이게 된다. 

http://youtu.be/uh-CUEfdiic

위의 영상은 좀 더 작은 병과, 고무호스를 이용해서 전체적인 크기를 축소해 본 것이다. 

깡통의 크기가 작아서인지, 방전시킬때 따닥 하는 소리는 작아졌지만 손으로 마찰 재료를 붙잡고 있어야 하는 불편함은 사라졌다. 

마찰을 이용해서 정전기를 발생시키는 장치이므로, 습도나 마찰되는 재료에 영향을 많이 받는 장치이다. 적당한 재료를 사용한다면 손쉽게 만들 수 있는 정전기 발생기이다.

이 장치는 정전기 실험시 정전기 공급원으로도 활용이 가능한 장치이다. 학습교구중에도 이와 비슷한 정전기 발생기가 있지만, 가격이 꽤 비싼 편이므로 직접 만들어보는 것도 좋을 것 같다.