마찰 전기의 발생
물질은 원자라고 하는 매우 작은 알갱이로 이루어져 있습니다. 원자는 (+)전하를 띤 원자핵과 (-)전하를 띤 전자로 구성되어 있습니다. 원자는 (+)전하와 (-)전하의 양이 같아서 전체적으로 전기를 띠지 않습니다.
전기를 띠지 않은 두 물체를 마찰하면 한 물체에서 다른 물체로 전자가 이동합니다. 이때 전자를 얻은 물체는 (-)전하의 양이 많아지므로 (-)전기를 띠게 되고, 전자를 잃은 물체는 (-)전하의 양이 적어지므로 (+)전기를 띠게 됩니다.
예를 들어, 플라스틱 빗으로 고양이 털을 빗으면 전자가 고양이 털에서 빗으로 이동하여 빗은 (-)전하로 대전되고, 고양이 털은 (+)전하로 대전됩니다. 이와 같이 물체가 전기를 띠는 현상을 ‘대전’이라고 하고, 전기를 띤 물체를 ‘대전체’라고 합니다.
정전기 유도
(-)대전체인 플라스틱 막대를 대전되지 않은 알루미늄 깡통에 가까이 가져가면 알루미늄 깡통이 플라스틱 막대 쪽으로 끌려 옵니다. 그 까닭은 무엇일까요?
알루미늄과 같은 금속에는 자유롭게 움직일 수 있는 전자가 많이 있습니다. 알루미늄 깡통에 (-)대전체인 플라스틱 막대를 가까이 가져가면 알루미늄 깡통의 전자는 플라스틱 막대로부터 밀어내는 방향으로 전기력을 받아 플라스틱 막대에서 먼 쪽으로 이동합니다. 그 결과 알루미늄 깡통에서 플라스틱 막대와 가까운 쪽은 (+)전기, 먼 쪽은 (-)전기를 띠게 되고, 알루미늄 깡통과 대전체 사이에는 서로 끌어당기는 방향으로 전기력이 작용하여 알루미늄 깡통이 대전체 쪽으로 움직입니다.
이와 같이 대전되지 않은 금속 물체에 대전체를 가까이 가져가면 대전체와 가까운 쪽은 대전체와 다른 종류의 전기를 띠고, 먼 쪽은 대전체와 같은 종류의 전기를 띱니다. 이러한 현상을 정전기 유도라고 합니다.