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우리집 전기 기구 연결|
준비물 |
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실험과 관찰 |
1.철사줄 2개로 큰원과 작은원을 만든다
2. 마분지에 작은 원을 안에 큰원을 바깥에 테이프로 붙인다.
3. 악어 이빨 도선 2개를 각각 건전지의 +극과 -극에 연결시킨다. 4. 꼬마전구를 전지에 연결시켜 불이 잘 들어오는지 확인한다.
5.
엘이디를 전지에 연결시켜 불이 잘 들어오는지 확인한다.
6. 건전지의 +극을 안쪽 원에, -극을 바깥 원에 연결시킨다.
7. 꼬마전구를 악어이빨 도선으로 연결하여 아래와 같이 연결해 본다. 불이 들어오는 연결이 어느 것인지 확인해 본다.
8. C에 두 번째 꼬마 전구를 악어이빨 도선으로 아래와 같이 연결해 본다.
D와 E 방식의 연결에서 꼬마전구의 밝기에 어떤 차이가 있는지 관찰한다. |
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왜 그럴까요? |
전기 회로는 전하가 이동할 힘과 에너지를 제공하는 전원, 전하가 이동하는 길인 도선, 그리고 전원의 에너지를 빛, 일, 열 등으로 바꾸어 주는 부품인 부하로 이루어지지요.
부하가 도선을 통해 전원의 +극과 -극에 모두 연결되어 있을 때 부하를 통해 전류가 흐르지요.
이제 이번 실험에서 만든 여러 회로를 하나씩 살펴 볼까요? 먼저 A 회로에서 꼬마전구의 불이 들어오지 않았지요. 왜 그랬는지 알아보려면 전류가 흐르는 길을 따라가 보면 알 수 있지요. 전원의 +극에서부터 따라가 보세요.
-극으로 가는 길이 없지요? 따라서 회로가 열려 있는 상태라서 전류가 흐르지 않고, 불도 들어오지 않지요.
B 회로에 대해서도 샅은 일을 해봅시다. -극과 연결되어 있지 않지요. 그래서 전류가 흐르지 않아요.
C 회로는 어떨까요? 전원의 +극과 -극에 잘 연결되어 있지요? 그래서 전류가 부하를 통해 흘러서 불이 들어오지요.
부하를 둘 이상 연결할 때 직렬과 병렬로 연결할 수 있지요. 가정에서 쓰는 세탁기, TV, 컴퓨터, 전등.... 등등은 모두 부하입니다. 이런 부하들을 동시에 사용하면서도 다 잘 동작하게 하려면, 여러 부하들을 가정에 공급되는 전원에 병렬로 연결해야 합니다.
같은 전원에 2개의 부하를 연결할 때 병렬로 연결하면 같은 전원에 1개의 부하만을 연결할 때와 같은 양의 전류가 흐릅니다. 반면에 2개의 부하를 직렬로 연결하면 같은 전원에 1개의 부하만을 연결할 때에 비해 적은 양의 전류가 흐르지요. D회로의 경우 두 개의 부하 <꼬마전구와 엘이디>가 직렬로 연결되어 있지요.
따라서 같은 전원에 꼬마전구만 달았을 때에 비해 적은 전류가 흐릅니다. 이번 실험에서는 너무 적은 양다의 전류가 흘러 꼬마전구의 불을 켜지도 못할 정도가 되었지요. (엘이디는 적은 양의 전류만 흘러도 켜지지만, 꼬마전구는 훨씬 많은 양의 전류가 흘러야 불이 켜지거든요.)
E회로의 경우는 꼬마전구와 엘이디가 병렬로 연결되어 있지요.
따라서 같은 전원에 꼬마전구 하나만 연결하였을
때와 같은 양의 전류가 흘러 꼬마전구가 밝게 빛나지요
모든
부하들이 전원에 병렬 연결 되어 있어야 하는 우리 가정의 배선은
바로 이와 같이 되어 있답니다. 모든 부하의 두 끝을 하나는
안의 작은 원에, 다른 하나는 바깥의 큰 원에 연결시키면 병렬연결이
되거든요.
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