정전기는 전압이 수천 볼트인데 왜 잠깐 따끔하고 말까?
Why is a static shock of thousands of volts only a brief sting?
문손잡이 정전기는 수천 볼트라는데, 왜 «따끔» 하고 끝날까요?
무슨 일이 일어났나
NASA 는 사람이 정전기 충격을 느낄 때쯤이면 몸에 모인 전압이 적어도 3,000 V 라고 적습니다. 전압은 높지만, 모여 있는 전하의 양은 아주 적습니다.
적은 전하는 손이 닿는 순간 한꺼번에 빠져나가고 끝납니다. 시뮬레이터에서 처음 전류는 15.0 A 이지만, 시간 상수 156 ns 만에 전압이 5.53 kV 로, 779 ns 뒤에는 101 V 로 떨어집니다.
그동안 열 · 불꽃으로 간 에너지는 17.6 mJ 입니다. NASA 는 1 mJ 불꽃은 겨우 느껴지고 10 mJ 는 «따끔» 하며, 아픈 불꽃은 15 kV · 15~20 mJ 쯤이라고 적습니다.
이 공 모형의 크기와 1 kΩ 저항은 출처가 있는 사람 몸 값이 아니라 모형 값입니다. NASA 에 따르면 전자 부품은 250~300 V 에서도 망가질 수 있어, 사람에게 잠깐 따끔한 정도가 기계에는 큰일일 수 있습니다.
💡 생활 속 예시
- 겨울에 니트를 입고 차에서 내리며 문을 잡으면 «탁» 하고 따끔하지만, 그 순간이 지나면 더는 찌릿하지 않습니다.
- 컴퓨터 부품을 다루는 수리점에서 손목에 접지 띠를 차는 것은, 사람은 못 느끼는 수백 볼트 정전기에도 부품이 망가질 수 있기 때문입니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 전기와 자기 [12물리02-01]
출처
이어서 보기
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