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전기 핫팩, 충전식 핫팩의 원리는 무엇인가요
작년 겨울에 사람들이 핫팩을 많이 쓰더라고요
특히 충전식 핫팩을 많이 쓰던데 원리가 뭔가요 핸드폰 충전하면 발열되는 것과 비슷한가요
6개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
충전식 핫팩은 배터리 전기로 발열체에 줄 발열을 일으켜 열을 내고, 일회용 핫팩은 철가루 산화 반응으로 열을 내는 화학 원리랍니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
충전식 핫팩은 스마트폰을 쓰실 때 뜨끈해지는 원리랑 똑같습니다. 왜냐하면은 배터리 전기가 저항 소자를 진행하면 열을 뿜어내기 때문입니다. 그래서 전류가 흐를 때 생기는 저항률로 기기를 태우는 방식입니다.
하지만 너무 뜨거워지지 않게 막아 주는 제어 장치도 필수로 들어. 있습니다. 그래서 혹시라도 화산 걱정 없이 따뜻하게 오랫동안 유지할 수가 있는 것이지요. 따라서 단순하지만 안전하고 알차게 쓰기 좋은 물건이라고 이해해 주시면 좋을 것 같네요.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
충전식 핫팩은 내장된 리튬이온 배터리의 전기에너지가 저항체를 통과하면서 열에너지로 전환되는 줄 열 발생 원리를 이용합니다 질문하신 대로 스마트폰을 사용할 때 내부 회로에 전류가 흐르며 열이 발생하는 현상과 원리가 기본적으로 매우 흡사합니다 다만 스마트폰은 기기 작동 중 부수적으로 열이 나는 반면 충전식 핫팩은 전용 발열체를 통해 의도적으로 효율적인 열을 내도록 설계되어 있습니다 내부의 온도 조절 센서가 과열을 방지하며 일정한 온도를 유지해 주기 때문에 안전하게 사용할 수 있습니다 겨울철 야외에서 편리하게 쓰기 좋지만 저온 화상이나 배터리 안전에 유의하여 사용하는 것이 좋습니다
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
충전식 핫팩은 안에 든 리튬이온 배터리의 전기를 발열체에 흘려 열을 내요. 전류가 저항을 지날 때 전자가 원자와 부딪히며 에너지를 잃고 그 에너지가 열로 바뀌는 줄 발열(P = I²R)을 이용하는데, 전기장판이나 헤어드라이어와 같은 방식이에요. 발열체로는 얇은 금속 패턴이나 탄소 필름을 쓰고, 안쪽 온도 센서가 온도를 읽어 전류를 켰다 껐다 반복하며 단계별로 40~55°C 정도를 유지해요.
휴대폰 충전 중 열이 나는 것도 배터리 내부 저항과 충전 회로에서 생기는 같은 줄 발열이에요. 차이는 휴대폰에서는 이 열이 버려지는 손실이라 줄이려고 애쓰는 반면, 핫팩은 전기를 거의 100% 열로 바꾸는 게 목적이라는 점이에요. 배터리 자체가 데워지는 게 아니라 발열체가 데워져요.
사용 시간은 배터리 용량과 출력으로 정해져요. 5,000mAh(약 18.5Wh) 제품을 5W로 쓰면 3시간 반 남짓, 고온 단계로 10W를 쓰면 2시간이 안 돼요. 그래서 대부분 보조배터리 기능을 겸해요.
일회용 핫팩은 원리가 달라서, 철가루가 공기 중 산소와 만나 녹스는 산화 반응의 열을 써요. 소금물이 반응을 빠르게 하고 활성탄이 산소를 모아줘 10시간 넘게 따뜻해요. 어느 쪽이든 44°C 정도의 낮은 온도라도 피부에 오래 대고 있으면 저온 화상을 입을 수 있어, 잘 때 몸에 붙이거나 맨살에 직접 대는 건 피하세요 :)
안녕하세요.
충전식 핫팩은 내부 배터리에서 전기를 공급해 발열체를 뜨겁게 만드는 방식이에요. 전류가 저항이 있는 발열체를 지나면 전기에너지가 열에너지로 바뀌는데 ,이를 저항 발열이라고 불러요.
휴대폰 충전 중에도 일부 열이 발생하지만, 핫팩은 따뜻해지도록 설계된 발열체를 사용한다는 점에서 차이가 있죠. 반면 일회용 핫팩은 철가루가 공기 중 산소와 반응하면서 열을 내는 화학 반응의 원리를 이용해요.
감사합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
충전식 핫팩은 내부에 있는 배터리의 전기를 열로 바꿔 손을 따뜻하게 만드는 일종의 작은 전열기구로 볼 수 있습니다.
안쪽에는 전기가 흐르면 일부 에너지가 열로 바뀌는 발열체가 들어있고, 여기에 전류를 흘려 원하는 온도까지 데우게 됩니다. 보통 센서와 제어회로가 함께 들어가 있기 때문에 너무 뜨거워지지 않도록 전류를 조절하고, 여러 단계로 온도를 선택할 수도 있습니다.
휴대폰이 충전할 때 따뜻해지는 것도 전기저항과 배터리 내부 손실 때문에 생기는 열이지만, 휴대폰에서는 원하지 않는 부수적인 발열이라고 보시면 되겠습니다. 반대로 충전식 핫팻은 처음부터 열을 만들목적으로 발열체를 넣어 전기에너지를 적극적으로 열에너지로 바꾸는 구조입니다.
원리는 비슷하겠지만, 핫팩은 그 열을 의도적으로 이용한다는 점이 큰 차이로 볼 수 있겠습니다.