○ 인간의 근본 탐구 Ⅱ. 전기와 자기 핵심 총정리
* 지식을 핵심 키워드로 정리 구조화 시켜 놓아야 장기기억으로 오래 가져가고 언제든 꺼내쓸 수 있다.
01. 전기의 발생
- 원자의 구조와 전기의 발생
- 마찰전기
- 정전기유도
- 검전기
02. 전류, 전압, 저항
- 전류, 전압, 저항의 개념
-전류, 전압, 저항의 관계
- 옴의 법칙
- 저항의 직렬연결과 병렬연결
03. 지구의 자기작용
- 전류에 의한 자기장(3)
- 전자석
- 자기장에서 전류가 받는 힘
- 전동기
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01. 전기의 발생
1. 원자의 구조와 전기의 발생
1) 원자 : 원자핵과 전자로 이루어져 있다.
원자핵 : (+)전하를 띠고, 마찰 과정에서 이동하지 않는다.
전자 : (-) 전하를 띠고, 마찰이나 충격에 의해 쉽게 이동할 수 있다.
2. 전기의 발생 : 전자들이 이동하여 한 원자 안에서 원자핵의 (+) 전하의 양과
(-) 전하의 양이 달라지면 전하를 띤다.
* 마찰전기
: 마찰에 의해 물체가 띠는 전기
1) 마찰전기가 생기는 까닭 : 마찰과정에서 한 물체에서 다른 물체로 전자가 이동하기 때문에 생긴다.
2) 대전과 대전체 : 물체가 전기를 띠는 현상을 대전이라 하고, 전기를 띤 물체를 대전체.
* 전자를 잃은 물체
(-) 전하의 양 < (+) 전하의 양
-> (+) 전하를 띤다.
* 전자를 얻은 물체
(-)전하의 양 > (+) 전하의 양
-> (-) 전하를 띤다.
* 마찰전기
참고) 전기력 : 대전체 사이에 작용하는 힘
*인력: 다른 종류의 전하를 띤 두 대전체 사이에 작용하는 서로 끌어당기는 힘
* 척력 : 같은 종류의 전하를 띤 두 대전체 사이에 작용하는 서로 밀어내는 힘
* 정전기 유도
: 대전되지 않는 금속에 대전체를 가까이 할 때 전하를 띠는 현상.
1) 대전체와 가까운 쪽 : 대전체와 다른 종류의 전하로 대전
2) 대전체와 먼 쪽 : 대전체와 같은 종류의 전하로 대전.
(-) 대전체를 가까이 할 때.
-> 금속내부의 전자가 척력을 받아 대전체와 먼 쪽으로 이동한다.
(+) 대전체를 가까이 할 때, 금속 내부의 전자가 인력을 받아 대전체와 가까운 쪽으로 이동한다.
* 검전기 : 정전기 유도를 이용하여 물체의 대전 여부를 알아보는 기구.
검전기의 구조와 원리
* 전류 전압 저항의 개념
1. 전류 : 전하의 흐름
1) 도선 속에서 전자의 흐름
* 전류가 흐르지 않을 때 -> 전자가 무질서하게 움직인다.
* 전류가 흐를 때 -> 전자가 한 쪽 방향으로 움직인다.
2) 전류의 방향과 전자의 이동방향
(전류)의 방향 : 전자의 (+)극 -> (-) 극으로 이동
(전자)의 이동방향 : 전자의 (-)극 -> (+) 극 쪽
2. 전압 : 전류를 흐르게 하는 능력 [단위 : V(볼트)]
3. 저항 : 전류의 흐름을 방해하는 정도 [단위 : Ω(옴)]
1) 전기저항을 변화시키는 요인
* 물질의 종류 : 물질이나 원자의 배열상태가 달라 원자와 전자의 충돌 정도가 다르기 때문이다.
* 도선의 길이와 굵기 : 전기저항은 도선의 길이에 비례하고, 도선의 굵기에 반비례한다.
* 전류 전압 저항의 관계
* 옴의 법칙
전류의 세기 (I)는 전압(V)에 비례하고, 저항(R)에 반비례 한다.
전류의 세기 (A) = 전압(V)/저항(R) / I = V/R
* 관계식
V = IR
I = V/R
R = V/I
* 저항의 직렬연결과 병렬연결
전류를 물의 흐름으로 비유하여 기억.
직렬연결 : 퓨즈, 장식용 전구, 화재 경보기 등
병렬연결 : 멀티탭, 건물의 전기배선, 가로등 등
* 전류에 의한 자기장
1) 직선도선과 원형도선 주위의 자기장
2) 코일 주위의 자기장 : 코일 내부는 직선 모양, 외부는 막대자석이 만드는 자기장과 비슷한 모양이다.
* 전자석 : 전류가 흐른 코일속에 철심을 넣어 만든 것.
특징 : 전류가 흐를 때만 자석이 된다.
코일에 흐르는 전류의 방향과 세기를 조절하여 자석의 극과 세기를 조절할 수 있다.
세기 : 코일에 흐르는 전류의 세기가 셀수록, 코일을 촘촘히 감을수록 세다.
이용 : 스피커, 전자석 기중기, 자기부상열차, 자기공명영상 장치 등
* 자기장에서 전류가 받는 힘
: 자석 사이에 있는 도선에 전류가 흐르면 도선은 영향을 받는다.
자기장에서 도선이 받는 힘의 크기
전류의 세기가 셀수록, 자기장의 세기가 셀수록 크다.
* 전류의 방향과 자기장의 방향이 수직일 때 가장 크고, 나란할 때는 힘이 작용하지 않는다.
* 전동기 : 자기장 속에서 코일이 받는 힘을 이용하여 코일을 회전시키는 장치.
-인간의 근본을 탐구하기 위한 전제조건-
우주탄생 시작점인 빅뱅부터 현재까지를 제대로 알기 위해서는
최소한의 기초 과학 지식이 필수임을 깨닫고,
이를 체계적으로 학습하기 위해
중학 과학 1학년 부터 공부하는 과정입니다.~
현재는 중2과학 커리큘럼에 맞춰 진도를 나아가는 중입니다.
기초과학 공부를 제대로 해 놓는다면,
평생에 가장 쓸모 있는 지식이 될 것임을 확신합니다.^^
- Exploring the human beings
특별한 언급이 없는 그림은 모두 EBS 비욘드 중학과학 최사랑 선생님 강의에서 차용
<참조 : EBS 비욘드중학과학 최사랑 선생님/ 중학과학 2학년 교과서>