전기다리미와 전기장판 - 다리미는 옷의 주름을 펴는 도구이다. 옛날에는 인두를 이용하든가 아니면 숯불을 이용한 다리미가 주로 사용되었으나 숯의 불똥이 옷감에 떨어져 옷에 구멍이 나는 일이 있고, 온도 조절이 용이하지 않았기 때문에 불편하였다. 전기다리미는 전기의 열작용을 이용한 것으로 운모판 사이에 니크롬선을 봉입하여 절연시킨 열방출 부분을 다리미의 열판 안쪽에 설치한다. 위쪽으로 열이 손실되지 않도록 석면등으로 단열을 시키기 때문에 전기에 의한 열의 80% 정도가 다람질에 이용된다. 다리미의 바닥의 온도는 바이메탈로 조절할 수 있는데 다리미의 앞쪽 끝이 다른 부분보다 약간 온도를 높게 유지한다. 다리미를 사용하다가 바닥에 타버린 천이 붙었을 때 거친 사포나 수세미로 닦으면 안되고, 다리미를 뜨겁게 한 다음 다른 천에 바닥을 문질러 닦아 내야 한다. 다리미로 옷의 주름을 펴는 것은 천에 열을 가하여 분자결합을 약화시킨 상태에서 압력을 가하여 배열을 똑바로 잡아주는 것이다.

전기요는 테프론으로 만든 선에 가는 저항선을 감은 후 고온에 견디는 사출물 등으로 싸서 이불속에 넓게 넣은 것이라고 할 수 있다. 전기요의 온도 조절은 저항선의 온도가 상승하면 저항이 증가하여 전류를 감소시키는 성질을 이용한다. 전기장판이나 전기방석도 전기요와 같은 종류의 전기기구라 할 수 있다.

따라서 전기다리미나 전기장판 혹은, 전기요의 기본원리는 저헝선 또는 니크롬선의 전기 열작용이라고 할 수 있다. 열이란 대체 무엇인가? 열은 실체가 있는 것이 아니다. 마치 물체가 운동할 때 운동에너지를 갖는데 그 운동에너지는 운동하는 물체에 실려 있을 뿐 그 실체가 없는 것과 같다. 고체에서 열은 고체를 이루는 원자들의 진동에너지이다. 그러므로 뜨거운 고체물체 일수록 구성원자의 진동 진폭이 크게 일어나게 되고 따라서 고체원자 한 개당 필요한 공간이 커지게 되고 즉, 팽창하게 되는 것이다.  진동에너지가 더 커지게 되면, 다시말해 온도가 더 올라가면 원자는 좀 더 자유로워지며 결국은 액체가 된다. 하여튼 열은 원자의 진동에너지이고 온도는 차고 뜨거운 감각적인 정도를 척도화한 것이다. 

일상에서 전선으로 공급하여 사용하는 전기는 음전하를 띤 자유전자가 낮은 전기적 위치에너지 쪽에서 높은 전기적 위치에너지 쪽으로 에너지를 얻어 운동하는 현상을 말한다. 이때 자유전자가 갖고 있는 운동에너지가 전기에너지인 것이다. 한편 전기 저항이란 자유전자의 이동을 방해하는 요소로서 저항선에서는 주로 저항선을 이루는 금속원자와 이동전자의 충돌현상으로 나타난다. 따라서 전기에너지를 운동에너지로 갖고 있는 전자가 저항선의 구성원자와 충돌하여 진동시킴으로서 전기 열이 발생하는 것이다. 단, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 철(Fe)의 합금인 니크롬선을 열선으로 사용하는 간단한 이유는 용융점이 높기 때문이다.

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Posted by 다재헌
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