+ 1 전류 / 3. 전하량보존 1. 전하량보존법칙 ( 전하량보존 ) 법칙 ( 직렬 ) 회로 ( 병렬 ) 회로 도선에흐르는전하의양은도중에 늘어나거나줄어들지않고일정하게 보존된다. 전류의세기는어느지점에서나같 다. 전구를밝힌후에도전류의세기 는약해지지않고일정하다. 나누어진도선

Size: px

Start display at page:

Download "+ 1 전류 / 3. 전하량보존 1. 전하량보존법칙 ( 전하량보존 ) 법칙 ( 직렬 ) 회로 ( 병렬 ) 회로 도선에흐르는전하의양은도중에 늘어나거나줄어들지않고일정하게 보존된다. 전류의세기는어느지점에서나같 다. 전구를밝힌후에도전류의세기 는약해지지않고일정하다. 나누어진도선"

재연 삼
6 years ago
Views:

1 Ⅴ. 전기 1 전류 / 1. 전하의흐름과전류 1. 전류와전하의흐름 전류 전류와물의흐름의 비유 도선을따라흐르는 ( 전하 ) 의흐름 펌프 : 전지 물레방아 : 전구 수도관 : 도선 물의흐름 : 전류 2. 전류의방향과전자의이동방향 전자의 이동방향 전지의 ( (-) ) 극 ( (+) ) 극이동 1 전류 / 2. 전류의측정 1. 전류의세기 전류의 세기 1 초동안도선의한단면을지나가는 ( 전하의양 ) 으로나타냄. 도선의한단면을지나는전하의양을 Q 전류가흐른시간이 t 전류의세기 I 전하량 전류, 시간 전류의방향도선내의자유전자의운동 전지의 ( (+) ) ( (-) ) 극으로흐름 전류가흐르지않을때 : ( 불규칙하게 ) 운동 전류가흐를때 : 전지의 (-) 극에서도선을따라 (+) 극으로일정하게운동 전하량의단위 : C( 쿨롬 ) 전류의단위 : A( 암페어 ) 1A: 1초동안도선의한단면을 1C의전류의단위전하량이지나갈때의전류의세기 2. 전류계사용법 1A = ( 1,000 )ma, 1mA = (1) 전류계 : 전류의세기를측정하는장치 (2) 전류계사용법 직류용 (A) 인지교류용 ( ) 인지확인한다. A 전류계는회로에 ( 직렬 ) 로연결한다. 전류계의 (+) 단자는전지의 ( (+) ) 극쪽에, (-) 단 자는전지의 ( (-) ) 극쪽에연결한다. 먼저값이 ( 큰 ) 단자에연결하고, 바늘의움직임 이작으면차례로 ( 작은 ) 단자에연결한다.

+ 1 전류 / 3. 전하량보존 1. 전하량보존법칙 ( 전하량보존 ) 법칙 ( 직렬 ) 회로 ( 병렬 ) 회로 도선에흐르는전하의양은도중에 늘어나거나줄어들지않고일정하게 보존된다. 전류의세기는어느지점에서나같 다. 전구를밝힌후에도전류의세기 는약해지지않고일정하다. 나누어진도선에흐르는전류의합은 나누어지기전의도선에흐르는전류 의세기와같다.

도체와절연체구분 도체 절연체 전지를연결할때 ( 자유전자 ) 를가 정의 ( 자유전자 ) 들이지고있지않아전지움직여전류를잘흐를연결해도전류가 르게하는물질 흐르지않는물질 종류 철, 알루미늄, 금, 유리, 플라스틱, 고구리, 은과같은금무, 종이, 나무등속 고무 : 전선을감싼 다.

2 + 1 전류 / 3. 전하량보존 1. 전하량보존법칙 ( 전하량보존 ) 법칙 ( 직렬 ) 회로 ( 병렬 ) 회로 도선에흐르는전하의양은도중에 늘어나거나줄어들지않고일정하게 보존된다. 전류의세기는어느지점에서나같 다. 전구를밝힌후에도전류의세기 는약해지지않고일정하다. 나누어진도선에흐르는전류의합은 나누어지기전의도선에흐르는전류 의세기와같다. 2. 전기회로도전기회로내의기구들을기호를사용 하여표시한그림 ( 전지 ( 전류 ( 전압 ( 저항 1 전류 / 4. 도체와절연체 1. 도체와절연체구분 도체 절연체 전지를연결할때 ( 자유전자 ) 를가 정의 ( 자유전자 ) 들이지고있지않아전지움직여전류를잘흐를연결해도전류가 르게하는물질 흐르지않는물질 종류 철, 알루미늄, 금, 유리, 플라스틱, 고구리, 은과같은금무, 종이, 나무등속 고무 : 전선을감싼 다. 구리, 알루미늄 : 전 플라스틱 : 플러그의 용도 선을만드는데이용손잡이부분 금, 은 : 컴퓨터의 ( 전류 ) 가도체 중앙처리장치 밖으로흐르는것 을막아주는역 할을한다. 2. 생활속의절연체 (1) 애자 : 사기와같은 ( 절연체 ) 로만들며, 전선을 전봇대에연결할때전선을지탱하고절연 하기위해사용하는기구이다. (2) 안전모 : 전기공사를할때는플라스틱으로된안 전모를쓴다. (3) 절연고무장갑 : 전기를다룰때는높은전압에도 사용할수있는절연고무장갑을 착용한다. (4) 절연사다리 : 알루미늄은 ( 도체 ) 이기때문에전기를다룰때알루미늄사다리는위험하다. 전기를다룰때에는반드시절연사다리를사용해야한다.

3 2 전압, 전류, 저항의관계 / 1. 전압 1. 전압 정의 전기회로에서 ( 전류 ) 를흐르 게하는능력 단위 ( V( 볼트 ) ) 전압의크기 전압과수압의 비교 2. 전압계사용법 전지의전압 : 1.5 V, 6 V, 9 V 등 가정용전기의전압 : 220 V 수압에의해물이높은곳에서낮 은곳으로흐르는것과같이, ( 전압 ) 에의해전류가흐른다. (1) 전압계 : 전압의크기를측정하는장치 (2) 전압계사용법 1 전압계는전압을측정하고자하는회로에 ( 병렬 ) 로연결한다. 2 전압계의 (+) 단자는전지의 ( (+) 극 ) 쪽에, 전 압계의 (-) 단자는전지의 ( (-) 극 ) 에연결한다. 3 먼저최댓값이 ( 큰 ) 단자에연결한후바늘의움 직임이작으면차례로 ( 작은 ) 단자에연결한다. 전압계는전구에 ( 병렬 ) 로연결하여전구에 걸리는전압을측정한다. 2 전압, 전류, 저항의관계 2. 전압과전류의관계 1. 전압과전류의관계 (1) 전원장치와니크롬선을연결한회로에서니크롬 선에걸리는전압이 ( 클수록 ) 회로에흐르는전 류의세기가커진다. (2) 도선에흐르는전류의세기는전압의크기에 ( 비 례 ) 한다. 2. 전기저항 전류의세기 전압 정의전류의흐름을방해하는성질 단위 ( 옴 (Ω) ) 저항과 전류의 관계 전류의세기는저항에 ( 반비례 ) 한다. 전류의세기 저항 3. 옴의법칙 옴의법칙 전류의세기 (I) 는전압 (V) 에 ( 비례 ) 하고, 저항 (R) 에 ( 반비례 ) 한다. 전압 공식전류의세기, 저항 V = IR 1Ω : 1V 의전압을걸었을때 1A 의전류가흐르는도 선의저항

4 3 저항의연결 / 1. 저항의직렬연결 1. 저항의직렬연결 (1) 저항 R 1 과 R 2 가직렬연결되어있을때 3 저항의연결 / 2. 저항의병렬연결 1. 저항의병렬연결 (1) 저항 R 1 과 R 2 가병렬연결되어있을때 회로도 회로 도 각저항에흐르는전류는전하량보존법칙에 전류 의해전체회로에흐르는전류와 ( 같다 ). 각저항에흐르는전류 I 1, I 2 의합은전하량 I = I 1 = I 2 전류 보존법칙에의해전체회로에흐르는전류와 전체전압은각저항에걸리는 ( 전압의합 ) 전압과같다. V = V 1 + V 2 합성저항은각 ( 저항을합 ) 한것과같다. V = V 1 + V 2 = I R 1 + I R 2 = I ( R 1 + R 2 ), 합성저 R = R 1 + R 2 항 저항을직렬로연결하면합성저항은 ( 커진다 ). 전압 합성 저항 ( 같다 ). I = I 1 + I 2 저항 R 1 과 R 2 가다른저항을거치지않고직접 전원에연결되어있으므로 R 1 과 R 2 에걸리는전 압은 ( 전체전압 ) 과같다. V = V 1 = V 2 합성저항의역수는각저항의 ( 역수의합 ) 과같다. I = I 1 + I 2 =, 저항을병렬로연결하면합성저항은 ( 작 아진다 ). (2) 두개의전구를전지에직렬로연결하면, 합성저항이커져서각전구에흐르는전류의세기가작아지므로전체밝기는전구한개를연결했을때보다 ( 어둡다 ). (3) 저항을직렬로연결하면저항의길이가길어지는효과가있으므로합성저항이커진다. (2) 두개의전구를전지에병렬로연결하면, 각전구에는한개를연결했을때와같은전압이걸린다. 따라서두전구가각각한개를연결했을때와같은밝기가되므로전구 1개를연결했을때보다전체적으로 ( 밝아진다 ) (3) 저항을병렬로연결하면저항의굵기가굵어지는효과가있으므로합성저항은작아진다.

5 4 전기에너지의이용 1. 전류에의해발생하는열에너지 4 전기에너지의이용 2. 전기에너지의안전한이용 1. 발열량과시간의관계 (1) 전압과전류가일정할때전열선에서발생하는열량은전류가흐른시간에 ( 비례한다 ). 발열량 전류가흐른시간 2. 전기에너지에의한열의발생 (1) ( 전기에너지 ) : 전기에의해공급된에너지 (2) 전류가흐를때전열선에서열이발생하는까닭 전열선에서자유전자가이동할때전자들은 ( 원자 ) 와충돌하면서에너지의일부를잃고, ( 원자 ) 들은이에너지를받아더빠르게진동하기때문이다. 3. 전기에너지의크기 (1) 발열량은전류가흐른시간뿐만아니라전류와 ( 전압 ) 에도비례한다. 발열량 전류 ( 전압 ) 시간 (2) 발생한열량은전원에서공급한전기에너지가열로전환된것이므로전기에너지는다음과같이나타낼수있다. 전기에너지 = ( 전류 전압 시간 ) 1 전기에너지의단위 : ( 줄 (J) ) 2 1J은 1V의전압으로 1A의전류가 1초동안흐를때공급되는전기에너지이다. 4. 전열기 (1) 전열기 : 전기에너지를이용하여열을내는기구 (2) 전열기의종류 : 헤어드라이어, 토스터, 전기난로, 전기다리미등 (3) 전열기의내부에는전열선이들어있다. 1. 전기를안전하게사용하기위해주의해야할사항 (1) 콘센트에플러그이외의다른물체를끼우지않는다. 콘센트에플러그이외에젓가락등의금속물체를끼우면몸으로전기가흘러 ( 감전 ) 될수있다. 220V의전기에감전되면생명에치명적인영향을끼칠수도있다. (2) 콘센트에플러그를끼울때금속부분을만지지않는다. 플러그를끼울때금속부분을손으로만지면손으로전기가흘러감전될수있다. (3) 찢어지거나패인곳이있는전선은사용하지않는다. 전선을싸고있는피복이손상된전선은합선될위험이있다. 합선이란전선속에있는두가닥의도선이서로닿아 ( 저항 ) 이매우작아지면서센전류가흐르는현상을말한다. 따라서손상된전선은사용하지않아야한다. (4) 플러그를뽑을때전선을잡아당기지않는다. 플러그를뽑을때전선을잡아당기면전선이손상되면서 ( 합선 ) 될수있다. 플러그를뽑을때는플라스틱부분을잡아야한다. (5) 한콘센트에여러개의플러그를동시에연결하지않는다. 한콘센트에여러개의플러그를동시에연결하면센전류가흐르면서열이발생하고경우에따라서는화재가날수있다. 따라서전기기구를한콘센트에문어발식으로꽂아사용해서는안된다. (6) 젖은손으로전기기구를만지지않는다. 젖은손은저항이 ( 작아 ) 감전되기쉬우므로반드시물기를닦은후에전기기구를다루어야한다.

4 전기에너지의이용 3. 전기에너지의효율적인이용 1. 가정에서전기에너지를절약하는방법 (1) 텔레비전 : 텔레비전을보지않을때에는플러그를빼놓는다. (2) 냉장고 : 냉장고뒤의냉각코일에바람이잘통하도록해놓으면냉장고의작동효율이좋아져에너지가절약된다. 그리고에너지소비효율등급이놓은절전형냉장고를구입한다. (3) 전등 : 백열등은에너지소비 ( 효율 ) 이낮다.

6 4 전기에너지의이용 3. 전기에너지의효율적인이용 1. 가정에서전기에너지를절약하는방법 (1) 텔레비전 : 텔레비전을보지않을때에는플러그를빼놓는다. (2) 냉장고 : 냉장고뒤의냉각코일에바람이잘통하도록해놓으면냉장고의작동효율이좋아져에너지가절약된다. 그리고에너지소비효율등급이놓은절전형냉장고를구입한다. (3) 전등 : 백열등은에너지소비 ( 효율 ) 이낮다. 따라서백열등을형광등으로바꿔주기만해도 70% 이상의절전효과가있으며, 수명이 8-10배나길어지게된다. (4) 전기다리미 : 전기다리미의소비 ( 전력 ) 은다른기기보다높은편이므로, 다릴것들은되도록모아서한번에다리도록하고, 플러그를빼고난후의남은열로얇은옷감을다린다. 2. 대기전력 (1) 대기전력 : 컴퓨터, 텔레비전등전기제품은실제로사용하지않는대기상태 (standby) 에서도많은전력을소비하는데, 이를대기전력이라고부른다. (2) 대기전력소비는상당히많으며, 복사기나비디오의경우는전체전력소비의 80% 를차지하는것으로추정된다. 3. 에너지소비효율등급 (1) 에너지소비효율등급수준은 ( 1~5 ) 등급으로구성되어있다. (2) ( 1등급 ) 에가까운제품일수록에너지절약형제품으로 1등급제품은 5등급보다 30~40% 절감할수있다.

7 Ⅵ. 전해질과이온 1 전해질과비전해질 1. 전해질과비전해질 1. 도체와부도체 (1) 도체 : 고체상태에서전류가잘흐르는물질 금, 은, 구리등 (2) 부도체 : 고체상태에서전류가흐르지않는물질 유리, 플라스틱, 고무등 2. 전해질과비전해질 (1) ( 전해질 ) : 수용액상태에서전류가흐르는물질 염화나트륨, 황산구리, 수돗물, 생수, 식초, 주스, 이온음료등 (2) ( 비전해질 ) : 수용액상태에서전류가흐르지않는물질 설탕, 녹말, 에탄올, 식용유등 1 전해질과비전해질 / 2. 이온의이동과이온화식 1. ( 이온화 ) : 전해질이물에녹아양이온과음이온으로나누어지는현상 (1) 전해질수용액에서전류가흐르는까닭 : 전원을연결하면 (+) 이온은 (-) 극으로이동하고, (-) 이온은 (+) 극으로이동하기때문 (2) 비전해질수용액에서전류가흐르지않는까닭 : 비전해질은수용액상태에서이온화되지않기때문 2. 전해질의종류에따른전류의세기 (1) ( 강전해질 ) : 이온화되는정도가커서수용액속에존재하는이온수가많아전류가세게흐르는물질 묽은염산, 수산화나트륨등 (2) ( 약전해질 ) : 이온화되는정도가작아서수용액속에존재하는이온수가적어전류가약하게흐르는물질 아세트산, 암모니아등 3. 이온화식ㆍHCl H + + Cl - ㆍNaOH Na + + OH - ㆍH 2 SO 4 2H SO 4 ㆍNaCl Na + + Cl - ㆍCa(OH) 2 Ca 2+ +2OH - ㆍCH 3 COOH H + + CH 3 COO -

실험 5

실험 5 실험. OP Amp 의기초회로 Inverting Amplifier OP amp 를이용한아래와같은 inverting amplifier 회로를고려해본다. ( 그림 ) Inverting amplifier 위의회로에서 OP amp의 입력단자는 + 입력단자와동일한그라운드전압, 즉 0V를유지한다. 또한 OP amp 입력단자로흘러들어가는전류는 0 이므로, 저항에흐르는전류는다음과같다.