본문 바로가기
중학교 2학년 과학/2단원(정전기)

초간단 도체구 이용한 정전기 유도 실험장치 만들어 실험하기

by 민서아빠(과학사랑) 2018. 3. 15.

도체구 2개를 붙여 놓고 한쪽에 대전체를 가까이 한다음 도체구를 분리하고 대전체를 멀리 하면 대전체에 가까운 도체구는 대전체와 다른극으로 멀리 있는 도체구는 같은극으로 대전된다.

작년에 이 실험을 간단하게 하고 싶어서 이것 저것 찾아보다. 쇠구슬 2개와 빨대를 이용해서 아주 작은 실험도구를 만들었다.

쇠구슬이 어떤 전기로 대전되었는지 알아내기 위해서 작은 스티로폼구를 (-)로 대전시켜 놓고 쇠구슬을 가까이 하면서 극을 확인해 보려고 했다.

(-)로 대전된 대전체를 붙어있는 도체구 오른쪽으로 가져갔으니 당연히 오른쪽 쇠구슬은 (+) 왼쪽 쇠구슬은 (-)로 대전될 것이다.

쇠구슬을 떨어뜨려 놓고 다양한 실험을 해 볼 수 있다. 아래 동영상은 간단하게 실험하는 장면들이다.

그런데 처음에 실험할때는  오른쪽 쇠구슬(+) 만 스티로폼구(-)를 끌어당기는 것이 아니라 왼쪽 쇠구슬(-)을 가까이 해도 스티로폼구가 끌려와서 당황했었다. 몇번을 실험해도 같은 결과가 나와서 혼란스러웠던 적이 있다.

나중에야 그 이유를 알 수 있었다.

사용한 쇠구슬에 비해 스티로폼구의 크기가 너무 작은 것이 문제 였다. 서로 (-)로 대전되어 있어서 척력이 작용해서 밀어내야 하지만, (-)로 대전된 큰 쇠구슬이 (-)로 대전된 작은 스티로폼구를 밀어내는 힘보다 대전된 쇠구슬이 스티로폼을 잡아 당기는 힘이 더 컸던 것이다. 언뜻 이해하기 힘들었지만 예전에 과학실에서 막대자석들이  N극끼리 서로 잡아 당기는 것을 보고 깨달았던 적이 있었기 때문에 이번에도 원인을 찾을 수 있었다.

자석의 N극과 N극이 붙는 이유 http://sciencelove.com/50

모든 원리는 대부분 다 연결되어 있다. 예전에 경험이 새로운 도전에 도움이 될 때도 많다.

스티로폼구의 크기를 좀 더 큰 것으로 바꾸고, 쇠구슬을 좀 더 작은 것으로 바꾸었더니 원하는 실험결과를 얻을 수 있었다. 작은 실험기구를 만들다가 벌어진 해프닝이었다.

복잡한 실험도구가 없어도 쇠구슬과 빨대만으로도 얼마든지 실험이 가능하다. 동영상 촬영할때는 빨대 대신 아크릴관이 있어서 그걸 잘라 사용했다.