겨울철 전기장판에서 발생하는 미세한 진동은 어떠한 과학적 요소와 관련있는지 궁금합니다
아직은 굉장히 무더운 여름의 한복판을 지나가고 있지만 이제 70일정도만 지나면 찬바람도 불고 겨울이 찾아올텐데요. 그러면 어김없이 등장하는 전기장판이 있습니다. 이 전기 장판을 사용하게 될때 자세히 귀기울여 들어보면 위잉~하는 진동소리가 아주 작게 떨림과 함께 느껴집니다.
이러한것은 과학적으로 어떠한 에너지인지 궁금합니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
전기장판은 전기를 통해 발열되는데, 전기적인 에너지 변환 과정에서 전기장판 내부에서 전기적인 변화가 발생할 수 있습니다. 이러한 변화는 물리적인 진동을 유발할 수 있습니다.
일반적으로 전자파라고 하는 것이며 오래된 전기장판의 경우 전자파인증을 받지 못한 제품에서 자주 발생합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
전기 장판에서 나는 진동 소리는 전기 장판 내부의 저항체가 가열되면서 발생하는 열 진동입니다. 열 진동은 전기 장판 내부의 저항체가 전기 에너지를 열 에너지로 변환하는 과정에서 발생합니다. 저항체는 전기 에너지를 받아서 열 에너지로 변환하는 특성을 가지고 있습니다. 전기 장판을 켜면 전기 에너지가 저항체로 공급되고, 저항체는 전기 에너지를 열 에너지로 변환하여 장판을 가열합니다. 이때 발생하는 열 진동이 전기 장판에서 나는 진동 소리입니다.
전기장판에서 발생하는 미세한 진동은 파이조전효과(Piezoelectric Effect)와 관련이 있습니다. 이 효과는 일부 결정체(보통 세라믹 물질)가 압력이나 외부 변형에 의해 전하를 생성하거나 전하에 의한 변형을 나타내는 현상을 말합니다.
전기장판의 표면에는 세라믹 재료 등의 결정체가 포함되어 있는데, 이러한 결정체가 압력을 받거나 외부에서 가해지는 변형에 의해 약간의 변형을 겪습니다. 이 변형은 결정체 내부의 양전하와 음전하의 분리를 유발하게 되는데, 이를 파이조전효과라고 합니다. 양전하와 음전하는 각각의 전극에 수집되고 저장되며, 이렇게 발생한 전하는 진동 현상을 유발하면서 작은 진동 소리를 만들어냅니다.
이러한 파이조전효과로 인해 발생하는 전하와 그에 따른 미세한 진동은 전기장판에서 느껴지는 소리와 진동 현상을 만드는 주요 원인 중 하나입니다. 이런 현상은 과학적으로 재료 내부의 결정 구조와 전하의 분리 원리에 관련된 복잡한 현상이며, 기술적으로 이를 제어하여 미세한 진동을 최소화하려는 연구가 이루어지고 있습니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
겨울철 전기장판에서 발생하는 미세한 진동은 전기장판의 발열체가 가열되면서 발생하는 열팽창에 의해 발생합니다. 전기장판의 발열체는 전기를 통해 열을 발생시키는데, 이때 발열체가 가열되면서 열팽창이 일어나고, 이로 인해 전기장판에서 미세한 진동이 발생하게 됩니다.