종이 조각과 은박지 조각을 놓고 대전된에보나이트막대를가까이하면 종이는 에보나이트막대에 오래붙어잇지만 은박지조각은 금방 에보나이트막대에서 떨어지는 이유를 전자의움직임으로 어떻게설명할수잇을까요?
종이조각과 은박지 둘다 중성상태
대전된 에보나이트막대(-)대전체를 가까이가져가면 종이조각(유전분극현상), 은박지(정전기유도) 둘다 붙음(인력)
그런데 은박지(도체)는 에보나이트에서 과잉전자를 받아들여서 둘다 -으로 대전됨으로 떨어진다.
이것에 대한 질문과 답변은 이미 올라와 있는데
궁금한것은 ....
결론은 접촉할시에 절연체(대전체)-도체(중성) 이때만 과잉전하가 전달되고, 절연체(대전체)-절연체(중성)이때는 왜 과잉전자가 이동하지 않나요?
전기장으로 생각한다면 대전된 절연체(에보나이트)가 전기장을 형성할것이고, 거기에 접촉된 부분의 도체의 전자가 힘받아서 움직인다???( 공기중으로 방전이라고 이렇게 생각하면 되나요?)
그럼 절연체는 같은방법으로 힘을 받더라도 자유전자가 없어서 이동할수가 없는건가요?
첫댓글 전 막줄이 맞다고 생각합니다. 절연체에서는 외부 전기장에 의해 분자의 전기쌍극자모멘트 재정렬 현상인 분극이 일어나고, 이 때문에 에보나이트 막대와 인력이 생기니까요.
문제는 전기 쌍극자모멘트라는 개념 없이 중학생들한테 설명해야한다는 것이겠군요 ㄷㄷ
막줄? 마지막줄이라는 말씀이신가요?
결과는 접촉한 도체에서 도체도 에보나이트와 같이 (-)로 대전되잖아요.
외부전기장을 형성하는 요인이 에보나이트(-)대전체라면 접촉한 도체입장에서 (-)는 멀리 이동하여 (+)가 상대적으로 남아야하는거 아닌가요?
여기서 도체가 (-)로 대전된다는 것은 에보나이트막대에서 전자가 도체쪽으로 이동하여서 그렇다고밖에는 설명이 되지 않는데요.
문제는 그게 맞다면 도체(은박지)만 이동하고, 절연체(종이)에서는 이동하지 않은셈이 됩니다. 어것은 어떻게 설명해야할까요?
음... 다른 물체와 접촉했을 때 금속의 경우 자유전자가 있어서 다른 물체로의 전하이동이 가능합니다. 그래서 도체와 에보나이트 막대를 접촉했을 때 전위가 같아질 때까지 전하가 이동하죠. 접촉 후 전위가 같다는 말은 극성이 서로 같다는 말이니까 쉽게 떼진다는 것이구요. (접촉하기 전까지는 말씀하신대로 전하가 밀려납니다만, 접촉 후에는 얘기가 다르다는 거죠.)
반면 부도체에는 자유전자가 없어서 전하 이동이 일어나지 않아요. 그런데 왜 에보나이트 막대에 붙느냐...하면 위에서 말한대로 전기 쌍극자 모멘트의 재정렬이 일어나서 물체의 총 전하량은 0인 상태에서 전하의 "분포"만 바뀌는 것이지요. (- 절연체. +) 이런 배치!
이 상태에서 (-)를 띠는 에보나이트 막대를 접촉시킵니다. 전하의 이동이 자유롭지 못한 절연체는 (자유전자가 있어 전하가 쉽게 이동하는 금속과는 달리) 그 극성을 그대로 유지할 것이고 이는 즉 절연체의 (+), 에보나이트 막대의 (-) 간 인력이 금속에 비해 비교적 오랫동안 유지된다는 것이겠지요.
설명이 충분한 지 모르겠습니다. 이 글 보시는 분들 중 지적사항 있으시면 알려주세요.
맞는것같아요!그런데 애들한테 설명하기에는 어렵지 않을까요? 음..제가 한번 정리해볼게요.
도체에서는 전류가 잘 흐르죠. 즉 전하가 이동하기 쉽다는 거에요. 그러면 대전된 에보나이트를 도체에 접촉시키면, 음전하들이 도체로도 이동하겠죠. 평형을 이룰때까지. 그러면 도체와 에보나이트는 둘 다 마이너스를 띄므로 도체가 금방 떨어질 거에요.
그런데 절연체인 종이는 전류가 잘 흐르지 않는, 즉 전하가 이동하기 힘들어요. 그래서 종이는 에보나이트에 접촉하더라도, 전하가 종이로 잘 흘러들어가지 못하므로, 분극된 상태가 유지되어 더 오래 붙어있을수 있어요.
제가 잘 이해한 것 맞나요?
맞습니다 ㅎㅎ 분극이라는 개념을 중학생들이 갖고 있다면 아마 잘 이해할 것 같아요.
저 이거 그때 학교다닐때 처음 배운거 기억나는데, 그때 분극 그림으로 그려져있었어요! ㅋㅋㅋ 솔직히 그때는 뭔지 잘 모르고 그런거구나~하고 했는데 그건 정말 간단하게 그린 그림이었다는걸 알았어욬ㅋㅋㅋㅋㅋ
브루너의 이론대로네요 ㅎㅎ 지식의 구조를 발달 수준에 맞게 학습자가 이해할 수 있는 형태로 표현한다!