절연체에 대해서

절연체에 대해서

절연체란?

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간단하게 말하면, 절연체라고 하는 것은 전기를 거의 통하지 않는 물질을 말합니다.

전기가 흐르는 금속을 만지면 보통은 감전되어 버리는 것입니다만, 절연체로 덮고 있으면 전기를 통하지 않기 때문에 만져도 전기는 흐르지 않습니다.

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가전을 사용할 때 꽂는 코드에는 전기가 흐르고 있는데, 우리가 안전하게 사용할 수 있는 이유는 절연체로 덮여 있기 때문입니다.

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절연체가 전기를 통하지 않는 이유

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절연체는 도대체 왜 전기를 통하지 않는 것일까요?

어려운 이야기가 되어버리므로, 간단하게 소개할까 합니다.

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모든 물질은 원자로 이루어져 있고, 그 원자 안에는 원자핵과 전자가 존재하고 있습니다.

이 전자가 이동하면 전류가 흐르는데, 원자핵과 전자의 맞바꾸는 힘이 강하기 때문에 전자가 이동할 수 없고 전류가 흐를 수도 없습니다.

그런 성질을 가진 물질을 절연체라고 부르는 거죠.

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덧붙여서 원자핵은 +의 성질을 가진 양성자와 + 와 - 같은 전기를 띠지 않은 중성자로 구성되어 있습니다.

전자가 -의 성질을 가지고 있기 때문에 +의 성질을 가진 양성자를 가진 원자핵과 맞물리는 것입니다.

+ 가 서로 연결되는 힘을 쿨론의 힘이라고도 합니다.

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도체·반도체와의 차이

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도체는 전기를 잘 통하는 물질을 말합니다.

금과 은과 동, 알루미늄과 철 등 금속이 대표적인 도체라고 할 수 있습니다.

전기를 통하지 않는 절연체와 짝을 이루는 성질이므로 검색을 하면 반드시 나오는 것입니다.

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그러면 반도체란 대체 무엇일까요?

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반도체라고 하는 것이기 때문에 지나가기 어렵지만 전기를 통한다는 것은 아닙니다.

이 반도체라는 물질은 좀 특수해서 온도에 따라 전기의 흐름이 쉽게 변합니다.

저온 상태에서는 전기를 통하지 않는 절연체, 온도를 높일수록 전기가 잘 통하는 도체로 변화하는 것입니다.

대표적인 물질은 실리콘입니다.

이 특수한 성질 때문에 반도체는 다양한 전자 부품에 이용되고 있습니다.

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절연체의 종류와 재료 소개

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도체는 '금속'이라고 한마디로 알기 쉬웠는데, 절연체에는 어떤 것이 있을까요?

몇가지대표적인것을알아보겠습니다.

고무

비닐

유리

플라스틱

나무

종이

기름

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도체처럼 정리할 수는 없지만 전기를 흐르기 어려운 것은 많이 있습니다.

고무 장갑 고무와 케이블 주위의 비닐 등은 도움이 되는 절연체로서 가까이 느끼는 것이 아닐까요.

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전기를 통하지 않는 절연체에서도 정전기는 발생한다

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사실 전기를 통하지 않는 절연체에서도 방금 전자가 절연체의 표면에 많이 붙음으로써 정전기는 발생합니다.

절연체 안을 전자가 움직일 수 없기 때문에 도체를 가까이 대면 그쪽으로 전자가 이동합니다.

인간도 전기를 통하게 하는 도체이기 때문에 가까이하면 소리를 내며 전기가 흐르는 것입니다.

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정전기의 이동으로 불꽃이 일어날 수 있으며, 그로 인한 사고를 방지하기 위해 대전 방지를 합니다.

금속 등의 도체는 땅과 가까이하는 것만으로도 지면으로 정전기를 놓칠 수 있습니다.

그러나 절연체가 정전기를 가지고 버리면 접지해도 대전 방지는 할 수 없습니다.

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절연체의 대전 방지에는 주로 4가지 방법이 있습니다.

습기나 도장의 도장에 의해 표면에 도체성을 추가하고, 절연체 내부에 금속을 혼합하는 등, 이 두 가지 방법은

절연체를 원활하게 정전기를 놓치기 쉽도록 가공하는 것입니다.

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세 번째는 정전기를 가능한 한 발생시키지 않도록 하는 방법으로 절연체가 다른 물질과 스치는 횟수나 긁히는 강도를 줄여 대전을 방지합니다.

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네 번째는 특수한 기계를 사용하여 주위의 중성 공기를 + 와-의 성질을 가진 원자로 분해하는 방법입니다.

절연체가 -나 +의 정전기를 띠면 공기 중의 그 반대 성질을 가진 원자에 정전기가 빨려 들어가 제전됩니다.

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절연체는 절대로 전기가 들어오지 않는거야?

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그럼 절연체를 몸에 걸치면, 예를 들어 고무 장갑 등을 장착하면 어떤 전류가 흐르는 것도 만져 버려도 괜찮다는

것은 아닙니다.

절연체는 완벽하지 않습니다.

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견딜 수 있는 전압인 "절연내력"을 넘을 정도로 높은 전압이 가해진 경우 절연체는 파괴되어 전류가 흐르게 됩니다.참고로 이 절연 상태가 없어져 버린 상태를 '절연 파괴'라고 부릅니다.

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번개가 떨어지는 현상도 공기라는 절연체의 절연 내구를 초과해 버리기 때문에 일어나는 절연 파괴의 일종입니다.

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절연체가 감겨 있어도 집 공사는 자격이 있는 사람에게 의뢰하자

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절연체는 완벽한 것이 아니라 높은 전압을 가해 버리면 파괴되어 버리는 것을 알 수 있었습니다.

이상이 생긴 코드를 비닐이 씌워져 있다고 해서 만지는 행위는 만진 비닐 부분이 절연 파괴되어 있을 우려도 있어

위험합니다.

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배선 공사를 직접 할 때는 고무 장갑을 착용하는 분도 있을지도 모릅니다.

그러나 주방용 고무 장갑 등 재질에 따라 고무에 도체나 도료 등이 섞여 있어 전기가 나가 버리는 것도 있습니다.

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공사 등으로 배선을 만지지 않으면 안 될 때는 전기 공사자의 자격이 있는 전문가에게 상담하는 것이 가장 안심할

수 있을 것입니다.

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정리

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절연체는 고무와 비닐 등의 거의 전기를 통하지 않는 것입니다.

배선에는 고무와 비닐이 감겨져 있는데다, 일반 가정에 공급되는 전기의 전압은 100V 정도이므로 아마 문제 없을 것입니다.

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그러나 전용 고무 장갑이 없고, 장갑으로 덮이지 않은 부분의 감전이 걱정 등 전기 공사에 감전의 공포는 따르기

마련입니다.

 

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