정전기

개요

물체가 전기적 균형(음전하와 양전하가 같은 상태)을 잃고 대전된 상태. '정지한 전기'라기보다 전기적 균형이 깨진 상태를 의미하며, 마찰·접촉으로 전자가 이동하면서 발생한다.

발생 원리

두 물체가 마찰하거나 접촉할 때 대전 서열에 따라 전자의 구속력이 낮은 물체에서 전자가 빠져나간다. 전자를 잃은 물체는 +극, 전자를 얻은 물체는 −극으로 대전된다. 이동하는 것은 전자뿐이며 양성자는 핵에 고정되어 이동하지 않는다.

방전과 감전

겨울철 문손잡이를 잡을 때 느끼는 따끔함이 정전기 방전이다. 수천~수만 볼트의 전압 차이가 있으나 작용 시간이 극히 짧아 큰 해는 없다. 인체는 전위차 1kV 이하에서는 방전을 느끼지 못하고, 약 3kV 수준에서 통증을 느낀다.

도체와 부도체

전자가 이동하기 쉬운 도체는 접지 시 과잉 전자가 땅으로 빠지거나 땅에서 전자가 유입되어 대전이 해소된다. 부도체(절연체)는 전자가 이동하지 못해 접지해도 정전기 방출이 일어나지 않는다.

인체의 정전기

인체는 약 200pF의 정전 용량을 가져 움직이는 동안 대전된다. +극으로 대전되기 쉽고, 접지 시 땅에서 전자가 유입되어 대전이 해소된다. 해소 시간은 T = R × C 공식에 따라 접지 저항 1MΩ 기준 약 0.2ms다.

습도와 정전기 제거

습도가 높으면 공기 중 물 분자를 통해 정전기가 쉽게 해소된다. 도심보다 숲의 평균 습도가 약 10.7% 높아, 숲속 걷기가 가장 쉬운 정전기 해소 방법으로 제시된다.

오르곤 연구에서의 정전기와 생체 에너지 구별

라이히의 오르곤 기능학 실험에서는 검전기 금속박의 벌어짐이 마찰 기원의 정전기가 아닌 별도의 생체 에너지 방사선에 의한 것이라고 주장된다. 고무를 SAPA 비온·햇빛·인체에 노출하면 검전기가 반응하지만, 물에 담그거나 공기 중에 단시간 두면 반응이 소멸한다는 점이 일반 정전기 대전 상태와 다르다고 보고되었다.