◎ 미리생각해보기

정전기가 일어나는 것을 본 적이 있나요? 우리가 흔히 관찰할 수 있는 정전기 현상에는 어떤 것들이 있을까요?

건조한 날에 옷과 몸 사이에 작은 스파크가 일어납니다.

번개가 치는 것도 구름과 구름사이의 커다란 정전기 현상에 해당합니다.

자동차가 달릴 때 타이어와 바닥의 마찰, 공기과 자동차의 마찰로 인해 정전기가 쌓이게 됩니다.

◎ 실험 전 주의사항!

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변 지역을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

투명관 속의 스티로폼가루는 정전기가 생기면 투명관에 붙어 아래로 떨어지지 않습니다. 정전기가 생긴 투명관을 손으로 훑으며 스티로폼가루의 움직임을 관찰해 보세요.

수수깡을 반(15cm)으로 잘라 할핀을 이용하여 우드락보드에 세웁니다.	2. 사진과 같이 꼬지막대를 수수깡 사이로 통과시켜 철봉 모양으로 만듭니다.

◎ 실험방법

3. 토끼 도안을 오려 반으로 접은 후 빨대를 3cm로 자르고 도안 사이에 끼워 토끼가 앉는 의자를 만듭니다.	4. 빨대의 구멍으로 철사를 통과시켜 연결하고, [디귿]자로 구부려 그네 모양을 만들고 사진과 같이 꼬지막대에 걸쳐 앞뒤로 움직일 수 있게 해줍니다. (주의! 수수깡이 부러지지 않도록 주의합니다.)

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

5. 투명관에 스티로폼가루를 채우고 고무마개를 닫아 정전기봉을 만듭니다.	6. 투명관을 스웨터나 털옷에 문지른 후 토끼 가까이에 가져가보며 관찰합니다.

◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 정전기 봉을 옷에 문질렀을 때 투명봉 안에 있던 스티로폼 가루들은 어떻게 되었나요? 또 왜 그렇게 되었을까요?

⇒ 투명막대을 기울여도 아래로 떨어지지 않고 벽에 붙어 있거나 투명막대 안에서 붕붕 떠있습니다. 정전기 봉을 옷에 문지르면 플라스틱 재질의 투명막대에는 정전기가 발생하게 됩니다. 이 때 발생한 정전기 때문에 투명막대 속으로 스티로폼가루들은 투명막대 안에서 붕붕 뜨거나 벽에 붙어 아래로 떨어지지 않습니다.

2. 정전기 봉을 옷에 문지르고 그네 타는 토끼를 가까이에 대었을 때 어떻게 되었나요? 또 왜 그렇게 되었을까요?

⇒ 토끼의 그네가 정전기 봉 쪽으로 움직이며 흔들립니다. 옷에 문지른 정전기 봉에는 정전기가 모여 있습니다. 이때 투명막대 속의 정전기와 토끼가 타고 있는 그네인 빨대가 서로 잡아당기는 힘이 작용하여 토끼의 그네가 투명막대 쪽으로 움직이게 되는 것입니다.

◎ 원리이해

1. 정전기

모든 물체는 원자라는 작은 알갱이로 이루어져 있습니다. 이 원자는 원자핵과 원자핵 주위를 빙글빙글 돌고 있는 전자가 있습니다. 전자(-)와 원자핵(+)은 자석의 N극과 S극과 같은 서로 반대되는 성질을 가지고 있기 때문에 서로 잡아당기며 결합되어 있는데, 외부에서 전자에 에너지를 공급하면 전자는 원자핵으로부터 분리될 수 있습니다.

서로 다른 두 가지 물체를 마찰시키면 열이 발생합니다. 이것은 손을 비비면 손에서 열이 발생하는 것과 같은 원리입니다. 이 때 전자가 탈출 하는데 필요한 에너지가 적게드는 물체에서 전자가 먼저 빠져나오게 되고, 이 물체는 전자 (-)를 잃고, (+)가 됩니다. 그리고 다른 물체는 전자를 받아들여 (-)가 됩니다. 이렇게 대전된 물체 안의 전기(+또는-)는 흐르지 않습니다. 그래서 움직이지 않고 정지하고 있는 전기라고 하여 정전기라고 부릅니다. 이 둘은 서로 접촉하면 다시 중성으로 돌아갑니다. 그런데 붙이지 않고 가까이 하면 공기 중에서도 전자가 이동하게 되는데 이때 강력한 에너지가 발생하고 우리는 번쩍이는 것을 관찰할 수 있는 것입니다.

토끼그네타기

학습목표

간단한 정전기 현상을 이용하여

그네 타는 토끼를 만들어봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

정전기가 일어나는 것을 본 적이 있나요? 우리가 흔히 관찰할 수 있는 정전기 현상에는 어떤 것들이 있을까요?

◎ 미리생각해보기

철사 1개, 꼬지막대 1개, 빨대, 고무마개 2개, 양면테이프,

스티로폼가루 1개, 수수깡 1개, 투명관 1개, 우드락보드 1장, 도안

(※ 직접 준비하세요 : 가위, 풀, 투명테이프)

◎ 실험준비물

1. 정전기 봉을 옷에 문질렀을 때 투명봉 안에 있던 스티로폼 가루들은 어떻게 되었나요? 또 왜 그렇게 되었을까요?

2. 정전기 봉을 옷에 문지르고 그네 타는 토끼를 가까이에 대었을 때 어떻게 되었나요? 또 왜 그렇게 되었을까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점