바이메탈이란......

자동 온도 조절의 원리 바이메탈 우리가 가정에서 사용하는 보일러나 전기 장판, 보온 밥솥 등은 일정한 온도를 유지하기 위해 자동온도조절을 한다. 모든 물체는 외부로 열을 빼앗기고 이렇게 빼앗긴 열만큼을 계속 보충 받아야만 일정한 온도를 유지할 수 있다. 물체가 열을 잃는 원인은 전도, 대류, 복사 등에 의한 것임을 '전자레인지의 원리'에서 살펴 보았다. 이렇게 잃은 열 때문에 물체의 온도는 내려가게 된다. * 자동온도조절의 필요성 음식이나 집안을 일정한 온도로 따뜻하게 유지하기 위해서 우리는 보온 밥솥이나 보일러를 작동하여 열을 공급한다. 하지만, 마냥 계속 열을 공급하면 음식은 타버리고 집안의 온도는 숨 쉴 수 없을 정도로 계속 올라가게 된다. 그러므로 적정의 온도를 유지하기 위한 장치가 필요하다. 즉, 적정 온도 이상이면 열 공급을 중단하고 적정 온도 이하이면 열을 공급하게 하는 조절 시스템이 필요한 것이다. * 바이메탈 바이메탈이란 상온에서는 평행한 판이지만, 열을 받으면 한쪽으로 휘는 성질을 가지고 있다. 따라서, 다음과 같이 온도에 의한 자동 단락회로를 꾸미는데 효과적이다. 위 그림 1과 2에서 보는 바와 같이 바이메탈에 열이 가해지면 한쪽 방향으로 휘어 열린회로를 닫힌회로로 만들어 전구에 불이 들어오게 만들 수 있다. (위에서 전원 부분은 생략되었음) 위 경우와는 반대로 바이메탈의 위 아래 방향을 바꾸어 수위치가 닫힌 상태로 두면 어떻게 될까? 상상이 가시죠. 즉, 바이메탈이 열을 받으면 닫힌회로에서 열린회로로 바뀌게 될 것입니다. 그리고 두번째 경우가 우리가 고민하던 자동온도조절에 사용될 수 있다. 즉, 온도가 올라가면 전원이 차단되어 보일러나 보온장치가 작동을 멈추고, 온도가 다시 내려가면 바이메탈이 원래상태로 돌아가므로 닫힌 회로를 구성하여 보일러나 보온장치가 작동하여 열을 공급하게 되는 것이다. * 금속의 팽창 고체를 구성하는 분자는 일정한 간격으로 배열되어 있고 제자리에서 진동만 한다(중2 분자관련 단원). 그러나 온도가 올라가면 분자의 운동 에너지가 증가하여 분자간 결합의 길이가 길어져서 팽창이 일어난다   보충설명   <DIV> 바이메탈은 열을 받았을때 늘어나는 정도가 다른 두 금속판을 붙여 놓은 것으로 주로 열을 감지하여 동작하는 기구의 자동 스위치에 많이 사용되어지는 것입니다. 이것은 팽창계수가 매우 다른 두 종류의 얇은 금속편을 맞붙인 것으로 온도의 변화에 따라 현저하게 구부러지는 성질을 이용하여, 온도변화의 검출, 온도조정 등의 목적으로 널리 사용되고 있습니다. 재료는 팽창이 적은 쪽에는 니켈과 철의 합금, 팽창이 큰 쪽에는 구리와 아연의 합금, 니켈 ·망간 ·철의 합금, 니켈 ·몰리브덴 ·철의 합금, 망간 ·니켈 ·구리의 합금 등 여러 가지가 있죠. 가장 간단한 바이메탈은, 저온때에는 수평이던 것이 고온이 되면 니켈 ·철 합금 쪽으로 구부러지며, 따라서 저온에서는 바이메탈을 통해 전류가 흐르지만, 고온 때는 접점이 떨어져 전류가 흐르지 않게 됩니다. 이와 같은 기구를 보온밥통 내에 장치하면 밥통 안의 온도가 오르내림에 따라 접점이 떨어졌다 붙었다 하여 온도를 어느 범위 내에서 유지할 수가 있습니다. 그러나 이런 바이메탈은 접점이 떨어질 때 불꽃이 발생하여 접점이 빨리 열화하므로, 구성을 연구하여 접점의 동작이 빨라지도록 해야 합니다. 가정용 ·공업용 ·수송용 ·군사용 등 각 방면에 사용되고 있다. 특히 가정용 전기기구의 온도 조절장치나, 일반 전기기구류 안에서 전류제한기 ·자동개폐기 등 넓은 범위에 걸쳐 사용되고 있습니다. </DIV>