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간단한 전지 만들기| 준비물 |
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실험과 관찰 |
1. 유리 그릇에 식초를 담습니다. 2. 구리판과 아연판을 식초에 담급니다. - 두 판이 서로 닿지 않게 합니다. 3. 각각의 금속판에 도선을 연결시킵니다. 4. 두 도선에 전압계를 연결시켜 전압을 측정한다 |
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왜 그럴까요? |
TV 리모콘이나 무선 마우스 등에 사용되는 전지를 살펴봅시다.
전지에는 (+)라고 표시된 부분과 (-)라고 표시된 부분이 있습니다. 그것들을 전극이라고하는데, 각각 (+)극과 (-)극이라고 부릅니다. 위와 같은 모양의 전지들에서는 볼록 나온 부분이 (+)극입니다. 그리고 반대쪽의 평평한 바닥이 (-)극입니다.
전지의 (+)극과 (-)극에 꼬마전구를 연결시키면 불이 들어옵니다. 꼬마전구를 전지에 연결시키면, 전류가 흐르는 것입니다.
전류는 전하를 띤 입자들이 이동하는 것입니다. 전지, 도선, 꼬마전구로 만들어진 위의 회로에서 도선과 전구를 통햐서는 (-) 전하를 띤 전자기 이동합니다.
전지를 연결하기 전에는 전류가 흐르지(전하가 아동하지) 않다가, 전지에 연결하면 전류가 흐른다는 것은 어떤 뜻일까요? 그것은 전지가 전류가 흐를 수 있게 압력을 준다는 것입니다. 물에 압력을 가하면 물이 흐르는 것처럼. 이 압력을 전얍이라고 하는데, 전지에 쓰여있는 1.5V(볼트), 6V 등의 숫자가 전압의 크기를 나타냅니다.
전지가 어떻게 전류가 흐를(전하가 이동할) 힘을 주냐구요? 그것에 대한 힌트는 (+)극과 (-ㄱ)극에 있습니다. (-)극은 (+)극에 비해 (-)전하가 쌓여 있는 곳입니다. 그곳의 전자들은 서로 밀어내는 힘 때문에 길이 있다면 (+)극 쪽으로 이동하려고 합니다. 그래서 전지의 (-)극과 (+)극을 도선과 도체로 연결하면 전자들이 전지의 (-)극으로부터 (+)극으로 이동하는 것입니다.
정리하면, 전지는 (-)극과 (+)극이 있어서, 도선과 도체로 두 극을 연결하였을 때 전류가 흐를 압력을 주는 것입니다. 이번 실험에서 구리, 아연, 식초로 만든 것도 전지입니다. 왜냐하면, (-)극과 (+)극이 있고, 두 전극을 도선과 도체로 연결하면 전류가 흐르기 때문입니다. 이 전지에서는 아연판이 (-)극이고, 구리판이 (+)극입니다.
두 전극을 도선과 도체로 연결시키면 전자가 아연판((-)극)으로부터 구리판((+)극)으로 이동합니다. 전류의 방향은 전자의 이동 방향과 반대인 (+)극에서 (-)극이라고 약속하였습니다.
이 전지의 전압은 0.4V 정도입니다. 이 전지에 꼬마전구를 연결하면 회로를 통해 흐르는 전류가 작아 전구의 불이 켜지지는 얺습니다. 하지만 이 전지를 직렬로 여러 개 연결하면 엘이디의 불을 켤 수 있습니다.
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쌓여있던 전자가 (-)극으로부터 (+)극으로 이동하고 나면 더이상 이동할 전자가 없어질 것 같은데... 그러면 전지가 금방 닳을 거 같은데요?? |
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구리판을 통해 들어온 전자는 식초가 받고, 아연은 아연판에 전자를 남기고 식초로 들어가는 화학 반응이 식초 안에서 계속 일어납니다. 그래서 아연판의 전자가 도선으로 빠져나가는 것과 동시에 전자가 계속 쌓입니다. 따라서 화학 반응을 할 수 있는 물질이 모두 없어질 때까지 전지는 잘 동작합니다. |
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정확히 어떤 화학 반응이요? |
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만약 초등학생이라면 위에서 설명한 정도만 이해해도 충분해요. 혹시 호기심이 많은 초등학생이나 중학생들은 아래를 눌러주세요. |
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