간단한 마찰전기 확인 실험, 스카치테이프 실험

오늘은 스카치테이프를 이용한 간단한 마찰전기 확인실험에 대해 알아보려고 합니다. 이 실험을 통해 마찰전기를 확인할 수 있고, 인력과 척력을 관찰할 수 있습니다.

1. 준비물

스카치테이프를 길이 6cm 정도로 두 장 준비한 후, 끝에만 살짝 접어 손잡이를 만든다. 

2. 실험 방법

1. 실험 1 : 준비한 스카치테이프 두 장을 모두 책상에 붙였다가 땐 후, 둘을 가까이 가져가본다.
2. 실험 2 : 준비한 스카치테이프 두 장을 한쪽의 끈끈한 면과 다른 쪽의 매끈한 면을 붙였다가 떼어낸 후, 둘을 가까이 가져가본다.
3. 실험 3 : 준비한 스카치테이프 두 장을 끈끈한 면끼리 마주 보게 붙였다가 떼어낸 후. 둘을 가까이 가져가본다.

3. 실험결과

1. 실험 1에서는 두 개의 스카치테이프가 서로 밀어낸다.
2. 실험 2에서는 두 개의 스카치테이프가 서로 붙는다.
3. 실험 3에서는 아무 변화가 없다.

4. 결과해석

1. 실험 1에서 두 개의 스카치테이프가 서로 밀어내는 것을 보니, 두 개의 스카치테이프는 같은 전하로 대전되었고, 그래서 척력이 관찰된다.
2. 실험 2에서 두 개의 스카치테이프가 서로 붙는 것을 보니, 두 개의 스카치테이프는 서로 다른 전하로 대전되었고, 그래서 인력이 관찰된다.
3. 실험 3에서 아무련 변화가 없는 것을 보니, 스카치테이프는 대전되지 않았다.

5. 배경 이론 설명

마찰전기란 두 개의 서로 다른 물체가 만났을 때 한쪽에서 다른 한쪽으로 전자가 이동하면서 전기를 띠게 되는 현상입니다. 일상생활에서 정전기라고 불리는 현상은 대부분 마찰전기입니다. 예를 들어 빗으로 머리카락을 빗었을 때 머리카락이 빗에 달라붙는 현상, 랩을 뜯었을 때 랩이 달라붙는 현상, 스웨터를 벗었을 때 지지직 소리가 나는 현상들은 모두 마찰전기의 예입니다.

실험  1에서 책상과 테이프가 마찰되면서 전자가 한쪽에서 다른 한쪽으로 이동하게 되는데 그러면서 두 개의 테이프는 같은 전하로 대전됩니다. 같은 전하 사이에서는 밀어내는 힘, 즉 척력이 관찰되므로 두 개의 스카치테이프는 밀어내게 됩니다.

실험 2에서 한쪽의 매끈한 면과 한쪽의 끈끈한 면이 마찰됐다가 떨어지는 과정에서 두 개의 스카치테이프는 서로 다른 전하로 대전되게 됩니다. 서로 다른 전하 사이에서는 끌어당기는 힘, 즉 인력이 작용하므로 두 개의 스카치테이프는 붙으려는 모습을 보입니다.

시험 3에서 끈끈한 면끼리 붙었다 떨어진 테이프는 같은 물질이므로 전하가 이동하지 않고, 그래서 전기적인 성질을 띠지 않습니다. 따라서 아무런 변화도 관찰할 수 없는 것입니다.

 

 

오늘은 마찰전기에 대해 알아보면서 마찰전기를 확인할 수 있는 간단한 실험에 대해 알아보았습니다. 가정에서도 스카치테이프를 이용하여 실험해 보시고, 인력과 척력을 구분해 보세요.