초등과학 전기 - 용선생의 과학교실로 만나니 더 재미있네~?!

용선생의 시끌벅적 과학교실 2 : 전기 - 전선 안에서는 무슨 일이? ㅣ 용선생의 시끌벅적 과학교실 2
사회평론 과학교육연구소 지음, 김인하 외 그림, 강남화 감수, 이우일 캐릭터 / 사회평론 / 2019년 12월

이 글에는 스포일러가 포함되어 있습니다.

 용선생의 시끌벅적 과학교실 02. 전기​

 전선 안에서는 무슨 일이?​

 원자 물질을 구성하는 기본적인 단위로 원자핵과 전자로 이루어져 있음

 원자핵 원자를 구성하며 +전하를 띠는 입자로 전자보다 훨씬 무거움

 전자 원자를 구성하며 -전하를 띠는 입자로 전기를 일으키는 핵심 원인

 전지 전압을 발생시켜 전류가 흐르게 하는 물체로 + 극과 - 극이 있음

 전구 전류가 흐르면 비출 내는 전기 기구

 전선 구리선에 플라스틱이나 고무를 감싸서 만든 것으로 여러 가지 전기 부품을 연결하는 데 쓰임

1교시 마찰 전기

문지르면 왜 달라붙을까?​

 서로 다른 두 물체를 마찰할 때 한 물체에서 다른 물체로 전자가 이동하여 발생하는 것이 바로 마찰 전기인데요 전기적으로 중성을 띠던 물체가 마찰 후에 전자를 잃게 되면 + 전하를 전자를 얻게 되면 - 전하를 띄게 됩니다 마찰한 서로 다른 두 물체 사이에는 끌어당기는 힘이 작용하며 어느 물체와 마찰하느냐에 따라 각각 물체가 띄게 되는 전하의 종류는 달라질 수 있어요

 전하를 띤 물체 사이에 작용하는 힘은 같은 종류의 전하를 띤 경우 서로 밀어내며 다른 종류의 전하를 띤 물체는 서로 끌어당기게 돼요

2교시 정전기 유도

깡통이 왜 끌려올까?​

 원자핵에 묶여 있지 않고 자유로 이동할 수 있는 전자를 자유전자 라고 하는데 알루미늄이나 구리와 같은 금속에 존재해요

 전하를 띠지 않는 물체에 전하를 띤 물체인 대전체를 가까이할 때 전하가 유도되는 현상을 정전기 유도라고 하며 금속의 경우에는 자유전자가 이동하여 생기고 금속이 아닌 경우에는 전자가 원자 안에서 조금씩 움직여 생기게 돼요

 대전체와 가까운 쪽에는 대전체와 반대 종류의 전하가, 먼 쪽에는 같은 종류의 전하가 유도되며 전하가 유도된 물체와 대전체 사이에는 끌어당기는 힘이 작용하게 되요 이때 대전체를 멀리하면 정전기 유도현상이 사라지게 됩니다 

3교시 전기 회로와 전류

플러그를 왜 꽂을까?

 일정한 방향으로 흐르는 전하의 흐름을 전류라고 하는데 전선에 흐르는 전류는 자유전자의 이동으로 생기게 돼요 이때 전류가 흐를 수 있게 여러 가지 전기 부품을 연결한 것을 전기회로 라고 합니다

 + 극에서 - 극으로 전류는 흐르게 되고 전자는 전류의 방향과 반대인 - 극에서 + 극으로 이동하게 돼요돼1초 동안 전선의 한 단면을 통과한 전하의 양을 전류의 세기로 볼 수 있으며 주어진 시간 동안 전자가 많이 통과할 수록 커질 수 있어요 전류의 세기를 세는 단위는 A(암페어)를 사용합니다

4교시 전압

전지를 잘못 끼우면?​

 전기회로에서 전류를 흐르게 하는 능력을 전압이라고 하는데 이는 전지에서 만들어져요 전압의 단위는 V(볼트)를 사용합니다

 전지의 직렬 연결은 두 개 이상의 전지를 서로 다른 극 끼리 연결하는 방법으로 전지에 개수가 늘어날수록 전체 전압은 커지며 전지의 갯수가 늘어나도 사용할 수 있는 시간은 변하지 않습니다

 전지의 병렬 연결은 두 개 이상의 전지를 같은 극끼리 연결하는 방법으로 전지의 개수가 늘어나도 전체 전압은 변하지 않으며 대신 사용할 수 있는 시간은 길어집니다

5교시 저항

전선을 왜 플라스틱으로 감쌀까?​

 전류의 흐름을 방해하는 성질을 저항이라고 해요 금속의 경우 자유전자가 이동하면서 원자와 충돌하여 생기며 저항이 클수록 전류의 세기는 작아져요

 저항이 작아 전류가 잘 흐르는 금속이나 흑연과 같은 물질을 도체라고 하고 저항이 커서 전류가 잘 흐르지 않는 유리, 나무! 플라스틱, 고무와 같은 물질을 부도체라고 합니다

 도체의 저항은 굵기가 굵을수록 작아지고 길이가 길수록 커집니다

6교시 옴의 법칙

전기 기구에 숨어있는 법칙은?​

 전압이 클수록 전류의 세기가 커지며 저항이 클수록 전류의 세기가 작아진다는 법칙이 바로 옴의 법칙입니다 

 옴의 법칙을 이용하여 저항을 구할 수 있는데 이때 저항의 단위는 옴을 사용합니다 1옴은 1볼트 전압에서 1암페어의 전류를 흐르게 하는 저항을 말합니다

7교시 전구의 연결

전기 기구들을 어떻게 연결할까?​

 전구에 직렬 연결은 전구 여러 개를 한 줄로 연결하는 방법으로 전구 1개가 망가져도 나머지 전구에 모두 불이 켜지지 않습니다 전구 갯수가 늘어날수록 전체 전구가 갖는 저항이 커지기 때문에 밝기가 어두워집니다

 전구의 병렬 연결은 전부 여러 개를 여러 개의 줄에 나누어 연결하는 방법으로 전구 1개가 망가져도 나머지 전구에는 여전히 불이 켜집니다 전구의 갯수가 늘어날수록 전구 전체가 갖는 저항은 작아지며 전류의 세기가 커지기 때문에 전체적으로 밝아집니다

 전기회로에서 전류가 흐를 때 전자의 수가 늘어나거나 줄어들지 않아 전하량이 보조된다는 법칙이 전하량 보존의 법칙입니다

 이번 책은 유독 릴리가 직접 문제를 풀거나 나선애의 정리 노트 부분에 빈칸 채워 넣기를 할 때에 오타가 많더라고요 ㅋㅋㅋ 그래.. 가끔 이럴 때도 있겠지 생각하면서 다시 풀어보자고 했더니 깜짝 놀라며 금방 다 풀어서 가지고 왔더라구요 이미 사진은 다 찍어서 어쩔 수 없다고 했더니 아쉬운 듯이 다음 주는 절대로 그러지 않겠다고 하네요^^