전기의 발생

스웨터를 벗을 때 나는 소리

정전기를 이해하려면 무엇이 움직이는지부터 정해야 한다. 문지르기 전의 유리막대와 헝겊은 각각 (+)와 (−)를 같은 수만큼 가진 중성이고, 문지르면 유리막대 표면의 전자 몇 개가 헝겊으로 넘어간다. 그 결과 유리막대는 전자가 모자라 (+)를, 헝겊은 전자가 남아 (−)를 띠는데, 한쪽이 잃은 전자를 다른 쪽이 그대로 얻었으므로 두 물체를 합한 전하량은 처음과 같다. 전기는 새로 만들어진 것이 아니라 원래 있던 전자가 자리를 옮긴 것이에요.

문지르면 전자가 건너간다

위 그림의 두 상자에는 처음에 (+) 6개와 (−) 6개가 짝지어 들어 있다. 슬라이더로 옮겨 간 전자 수를 정하면 유리막대에서는 그만큼 (−)가 빠져 점선 빈자리로 남고, 헝겊 아랫줄에는 건너온 초록 전자가 같은 수만큼 늘어선다. (+)는 어느 쪽에서도 움직이지 않는다는 점, 그리고 맨 아래 줄의 유리막대 +n과 헝겊 −n이 늘 같은 크기라는 점을 함께 보면 전하가 보존된다는 사실이 그림에서 바로 확인돼요. 0으로 두면 두 상자 모두 중성으로 돌아간다.

전하 사이에 작용하는 힘

유리막대가 (+)를 띠니 (+)가 막대로 옮겨 왔다고 생각하기 쉽지만, 실제로는 전자가 막대에서 빠져나간 결과다. 양성자는 원자핵 안에 단단히 붙들려 있어 문지르는 정도로는 떨어지지 않는다. 아래 그림에서 같은 부호를 고르면 두 공이 멀어지고 다른 부호를 고르면 가까워지는데, 이 힘은 부호가 생긴 원인과 상관없이 전하의 종류만으로 정해진다. 검전기의 금속박이 벌어지는 것도 두 장이 같은 종류의 전하를 띠어 서로 밀어내기 때문이에요.

대전과 검전기

총정리

예제와 단원평가