작동 중인 기기의 플러그를 뽑으면 왜 불꽃이 튈까?
Why do sparks fly when you unplug a running appliance?
켜져 있는 전기 기구의 플러그를 쑥 뽑으면, 왜 플러그 끝에서 «파직» 하고 불꽃이 튈까요?
무슨 일이 일어났나
MagLab 에 따르면 스위치를 열어 전류를 갑자기 끊으면 코일에 역기전력이 나타나고, 이 역기전력은 흐르던 전류를 이어 가려고 합니다. 전동기처럼 코일이 든 기구일수록 이 힘이 큽니다.
끊긴 틈은 공기라 저항이 아주 크지만, 코일은 그 틈으로도 잠깐 같은 전류를 밀어 넣으려고 전압을 크게 올립니다. 시뮬레이터에서 틈 저항이 10 kΩ 이면 29.8 kV, 100 kΩ 이면 298 kV 까지 튑니다(흐르던 전류 × 저항).
전압이 이렇게 커지면 틈의 공기를 지나 전기가 방전되는데, OSHA 는 공기 같은 기체를 지나는 전기 방전을 아크라고 정의합니다. 플러그를 뽑을 때 보이는 불꽃이 바로 이 작은 아크입니다.
점화 코일은 이 성질을 일부러 써서 작은 전지로 약 40,000 V 를 만듭니다(MagLab). 기구 스위치를 먼저 끄면 플러그를 뽑을 때 끊을 전류가 없어 이런 전압이 생기지 않습니다.
💡 생활 속 예시
- 선풍기를 켠 채 멀티탭 스위치를 끄면 스위치 속에서 «틱» 하는 작은 불꽃 소리가 나기도 합니다.
- 자동차 점화 장치도 코일 전류를 갑자기 끊어 자기장이 한꺼번에 사라질 때 생기는 높은 전압으로 불꽃을 만듭니다(MagLab).
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 전자기와 양자 · 전자기적 상호작용 [12전자01-05]
출처
이어서 보기
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