|
|
물은 부도체, 소금물은 도체준비물 |
|
| 실험과 관찰 |
1. 물을 담은 유리 그릇과 소금물을 담은 유리 그릇를 준비한다. 2. 알루미늄 호일을 접어서 네모 모양으로 4 개를 만든다.
3. 접은 두 개의 알루미늄 호일을 전선에 연결시켜 물에 담근다. 4. 알루미늄 호일에 연결된 도선들을 전구와 건전지에 연결시킨다.
5. 꼬마 전구에 불이 들어오는지 관찰하여 보자. 6. 접은 두 개의 알루미늄 호일을 전선에 연결시켜 소금물에 담근다. 7. 알루미늄 호일에 연결된 도선들을 전구와 건전지에 연결시킨다. 8. 꼬마 전구에 불이 들어오는지 관찰하여 보자. |
|
왜 그럴까요? |
이번 실험에 사용한 물과 소금물을 제외한 나머지 부분을 먼저 살펴 볼까요? 알루미늄 호일도 금속 물질로서, 전기도선과 마찬가지로 그것을 통해 전류가 잘 흐릅니다. 따라서 알루미늄 호일까지 전기도선으로 보아도 괜찮습니다.
전류는 전하를 띤 입자들이 이동하는 것입니다. 그래서 물체를 통해 전류가 흐르려면 그 물체가 자유롭게 이동할 수 있는 전하를 띤 입자를 가지고 있어야 하지요.
도선의 두 끝을 부도체로 연결시키면 전류가 흐르지 않아 전구에 불이 들어오지 않지요. 그것은 부도체 안에 자유롭게 이동할 수 있는 전하 띤 입자가 없기 때문입니다. 그런데 도선의 두 끝을 물에 담그었더니 - 도선의 끝과 끝을 물로 연결한 거지요.- 전구에 불이 들어오지 않았지요. 그렇다면 물을 통해 전류가 흐르지 않는 것이고. 그렇다면......
|
| |
| 전류가 흐르지 않는다. |
전류가 흐르지 않는다. |
물 안에는
자유롭게 움직일 수 있는 전하 띈 입자가 없는 거군요. 물도 일종의 부도체 군요.
도선의 끝과 끝을 철로 된 포크와 같은 도체로 연결시키면
포크를 통해 전류가 흘러 전구에 불이 들어오지요. 그것은 도체 안에 자유롭게 움직일 수 있는 전하를 띈 입자인 자유전자가 있기 때문이었지요.
그런데 도선의 두 끝을 소금물에 담그었더니 - 도선의 끝과 끝을 소금물에 연결한 거지요. - 전구에 불이 들어 왔어요. 그렇다면 소금물을 통해
전류가 흐르는 거네요. 그렇다면......
|
| |
| 전류가
흐른다. |
전류가 흐른다. |
소금물 안에는 자유롭게 움직일 수 있는 전하를 띈 입자가 있는 거네요. 겉으로 보기엔 물과 소금물이 똑같아 보이지요. 하지만 맛을 보면 다르지요.
전류를 통해 보아도 물과 소금물은 다르군요.
이것은 물과 소금물을 이루는 구성 입자들(분자, 이온)을 살펴보아야 이해할 수
물은 물분자들이 수없이 많이 모여 이루어진 것입니다.
소금은 나트륨 양이온과 염소 음이온이 수없이 많이 모여 이루어진 것입니다.
소금을 물에 녹이면 물분자에 둘러싸여 나트륨 양이온과 염소 음이온이 뿔뿔이 흩어지지요.
소금이 물에 녹는 과정을 모델로 살펴볼까요? 하얀 공이 물 분자입니다.
물의 속 모습과 소금물의 속 모습을 비교해 보세요.
소금물 안에는 전하를 띤 양이온과 음이온이 둥둥 떠있지요. 전원의 + 극과 - 극에 연결시켜 주면 자유롭게 움직일 수 있는 전하 띤 입자들이지요. 음이온은 + 극으로
양이온은 - 극 쪽으로 달려가지요.
이렇게 전하를 띤 입자들이 떼지어 이동하는 게 바로 전류입니다. 그래서 소금물을 통해서는 전류가 흐르지요.
그런데 물 안에는 물분자들만 있고 물분자 안의 전자들은 꽉 잡혀 있어 자유로이 움직일 수 없지요. 그래서 물을 + 극과 - 극에 연결시켜 주어도
전류가 흐르지 않아요.
열린 과학 자료실 홈
생생 실험실 목록