전기 영동이란?

전기 영동은 스웨덴의 물리학자인 Johan Wilcke가 1762 년에 처음 개발 한 원시 정적 정전기 배터리 또는 발전기의 한 형태이지만, 장치의 기능은 기본 재료로 만들어 질 수있을 정도로 기본적입니다. 식민지 미국의 유명한 정치 인물이자 발명가 인 벤자민 프랭클린 (Benjamin Franklin)은 목재, 유황, 왁스 및 백랍 금속으로 만든 아이디어를 대중화했습니다. 종래의 전기 영동은 일반적으로 금속 전도성 플레이트가 배치되는 어떤 유형의 수지 또는 플라스틱으로 만들어진 절연 플레이트로 구성된다. 금속판의 중앙에는 전기 영동의 조기 방전을 방지하기 위해 손잡이로 사용되는 플라스틱 컵과 같은 다른 절연 매체가 부착되어 있습니다. 정전기는 전구를 순간적으로 충전하거나 다른 실험을 수행하여 금속판을 물리적으로 만져 장치에서 꺼낼 수 있습니다.

전기 영동 작동의 기본 원리는 마찰 전기 효과, 그렇지 않으면 저장된 정전기라고하는 원리입니다. 절연판은 정전기 유도 공정을 통해 절연판에서 전하를 유도 할 울과 같은 다른 물질에 대해 문지름으로써 전기 영동을 조립하기 전에 먼저 정전기를 충전한다. 절연판과 전도 판이 함께 배치되면 절연체의 정전기가 금속 도체의 양전하와 음전하를 분리합니다. 금속의 양전하가 절연판쪽으로 내려 가고 음전하가 반발됩니다.

금속판의 상부 표면에서 유도 된 음전하는 금속과 물리적으로 접촉함으로써 방전 될 수 있으며, 인체를 통한 회로를 지상으로 완성시킨다. 전하는 종종 접촉하기 전에 무해한 스파크가 금속에서 손가락으로 튀어 나오거나 작은 전구의 리드를 두 표면 사이에 배치하여 전하가 소멸 될 때 일시적으로 불을 붙일 수 있습니다. 한쪽 끝을 손에 쥐고 다른 쪽 끝을 충전 된 금속판에 가까이두면 큰 버전의 전기 영동도 튜브 모양의 형광등을 순간적으로 켜게됩니다.

전기 원리를 널리 알리는 전기 영동의 독특한 측면 중 하나는 절연판이 일반적인 전자 회로의 더 정교한 커패시터 또는 축전 장치와 유사하게 작동한다는 것입니다. 그러나 일반적인 커패시터와 달리 절연판은 금속판의 정전기 방전으로 인해 소모되지 않는 전하를 유지합니다. 금속판의 분극 에너지 방출이 발생한 후, 금속판이 절연판 부근에서 제거되어 다시 위에 놓이면 절연체가 여전히 전하를 유지함에 따라 금속에서의 전하 분리가 반복됩니다.

이 과정은 금속판을 몇 번이나 제거한 후 절연판 위에 다시 놓아 두어도 정전기가 지속적으로 갱신 및 방전되므로 자유 에너지에 대한 아이디어는 어디에서도 나오지 않는 것으로 보입니다. 실제로, 금속판을 물리적으로 이동시킨 후 교체하는 작업은 잠재적 인 에너지를 전기 영동 시스템으로 도입하여 방전 또는 스파크가 발생할 때 운동 에너지로 변환되기 때문에 에너지가 절약됩니다. 대형 전기 영동은 반 드 그래프 (Van de Graaf) 발전기로 알려져 있으며, 1930 년대 초 미국 물리학자인 로버트 반 드 그라프 박사가 만든 것과 같은 최대 2,000,000 볼트 범위의 정전기 전압을 생성 할 수 있습니다.