어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하세요 ? 민서현 기자입니다 .

요즘에 코로나 19 때문에 집콕 , 방콕 하시는 분들 많으시죠 ? 그래서 제가 준비한 흥미로운 전기 상식을 알아보고 직접 전기 실험을 해보는 기사입니다 ~ 이 기사는 " 초등학교 과학 6-2 1단원 전기의 이용 " 단원에 나오는 내용이랍니다 ~ 하는 방법은 매우 간단하니 준비물이 있으시면 한번 쯤은 따라해보셔도 좋을 것 같습니다 ! 그럼 시작해 볼게요 ~

< 전기 상식 >

우선 실험을 진행하기 전에 전기 상식을 알고 가야 더 흥미롭겠죠 ~? 

자 , 우선 사진 한장을 보겠습니다 .

어떤가요 ? 여러분이 생각하기엔 몇 번이 전구에 불이 들어올 것 같나요 ?

정답은 2 , 3 , 4번 입니다 . 전구가 어떤 조건에서 불이 들어오는지 벌써 알아채신 분들도 계실텐데요 . 전구는 전지 , 전선 , 전구가 끊기지 않고 연결되어 있어야 하고 , 전구가 전지의 +극과 - 극에 각각 연결되어 있어야 전구에 불이 들어옵니다 . 2 , 3 , 4번이 그 조건에 딱 맞죠 ? 1번은 +극에만 연결이 되어있고 , - 극에는 연결이 되어있지 않은 걸 볼 수 있어요 .

이쯤에서 용어를 몇 가지 알아볼 것 인데요 . 바로 " 전기 회로 " 라는 것 입니다 . 전기 회로는 전지 , 전선 , 전구 등 전기 부품을 서로 연결해 전기가 흐르도록 하는 것을 " 전기 회로 " 라고 합니다 . 바로 위에 사진처럼 전기에 불이 들어오게 하는 것이 " 전기 회로 " 라는 것이죠 .

이번엔 " 전류 " 라는 것 입니다 . 전류는 전기 회로에 흐르는 전기를 " 전류 " 라고 합니다 . 아마 전류는 들어본 적이 있으실 것 같아요 . 보충설명을 해드리자면 전류는 +극에서 - 극으로 흘러요 . 아무 방향에서나 흘러도 되지만 , 헷갈리지 않게 + 극에서 - 극으로 흐르는 것으로 약속을 했다고 하네요 .

이번엔 도체와 부도체에 대해 알아보겠습니다 . 도체는 전류가 " 잘 " 흐르는 물질을 도체라고 합니다 . 대표적인 도체는 철 , 구리 , 알루미늄 , 흑연 등이 있습니다 . 부도체는 전류가 " 잘 흐르지 않는 " 물질을 부도체라고 합니다 . 대표적인 부도체는 종이 , 유리 , 비닐 , 나무 등이 있습니다 .

마지막으로 " 전지 " 라는 것 입니다 . 전지는 보통 건전지나 배터리를 화학 에너지에서 전기 에너지로 변화시키는 화학 장치 입니다 .

이번엔 다른 사진을 한번 보겠습니다 .

이 사진은 아까 단순하게 전기에 불을 들어오게 한 사진에 스위치를 더한 사진입니다 . 맨 아래에 있는 파란색 스위치가 떠있을 때는 전기가 꺼져있는 상태고 , 다시 붙으면 , 전기가 켜져 있는 상태입니다 . 현재 사진에는 파란색 스위치가 떠있기 때문에 전기가 꺼져있다는 것을 알 수 있어요 .

그럼 이제 다른 개념으로 넘어갈게요. !

여기서부턴 조금 헷갈리실 수 있지만 , 천천히 따라오시면 쉽게 이해 하실 수 있을꺼에요 !

이 사진을 처음 보시면 , 4개의 사진이 뭐가 다른지 의문이 들 수 있지만 , 다르답니다 ! 이제 알려드릴께요 ~

우선 , 1번과 3번은 " 전지의 직렬연결 " 이라고 합니다 . 짧게 직렬이라고도 합니다 . 이 기사에선 짧게 말하도록 할께요 . 직렬은 전기 회로에서 전지 2개 이상을 서로 다른 극끼리 연결하는 방법을 직렬이라 합니다 . 아까 제일 처음 보여드린 사진은 스위치와 배터리를 잇는 전선이 1개 밖에 없었죠 ? 하지만 지금 보여드린 사진에선 스위치와 배터리를 잇는 전선이 2개가 있는 것을 보실 수 있어요 . 그리고 , 이곳에서 말하는 " 서로 다른 극 은 + 극과 - 극을 말합니다 . 그러니까 , 2개의 전선을 각각 + 극과 - 극의 연결을 시켜야 " 직렬 " 이 된다는 것을 알 수 있어요 .

그럼 직렬과 반대되는 " 전지의 병렬연결 " 을 알아보겠습니다 . 2번과 4번이 바로 병렬이랍니다 . 병렬이란 , 전지 2개 이상을 서로 같은 극끼리 연결하는 방법을 " 병렬 " 이라고 합니다 . 그럼 직렬과 병렬의 차이점을 아시겠나요 ? 맞습니다 . 직렬은 전지 2개 이상을 서로 " 다른 " 극끼리 연결하지만 , 병렬은 전지 2개 이상을 서로 " 같은 " 극끼리 연결하는 것 입니다 . 정리를 하자면 , 직렬은 전지 2개를 각각 + 극과 - 극에  연결해야 전기에 불이 들어오지만 , 병렬은 2개의 전지를 +극에 2개 다 연결하거나 , -극에 2개 다 연결을 해야되는 것 입니다 .

이해가 되시나요 ? 혹시 이해가 안되셨다면 제가 첨부한 영상을 보고 오시는 것도 좋을 것 같아요 약 1분짜리 영상입니다 . 짧으니 , 부담 갖지 마시고 편하게 봐주시면 됩니다 ~  https://www.youtube.com/watch?v=L1haED9rzKE

직렬과 병렬에 대해 완벽하게 이해가 되셨다면 , 둘에 대해 재밌는 사실을 하나 더 알려드리고 , 이제 실험을 해볼께요 ! 전구를 " 하나 " 만 연결했을 때는 직렬이 훨씬 더 밝고 , 병렬은 직렬에 비해 어둡답니다 . 하지만 전구를 " 2개 " 를 연결했을때는 말이 달라져요 . 바로 직렬은 2개를 연결했을 때는 병렬보다 훨씬 어둡답니다 . 그럼 병렬은 어떻게 될까요 ? 병렬은 전구 2개를 연결해도 전구 밝기가 똑같답니다 . 참고로 , 병렬은 전구 100개를 연결해도 전구 100개의 밝기가 다 똑같답니다 . 정말 신기하죠 ?

그럼 이제 직접 실험을 해볼게요 ! 먼저 아까 배웠던 " 전기 회로 " " 전류 "에 대해 실험 해볼 거예요 ~

< 전기회로 , 전류에 관한 실험 준비물 >

전지 , 전지 끼우개 , 집게 달린 전선 2개 , 전구 , 전구 끼우개 ( 일상생활에서 쉽게 구할 순 없어요 ㅠ 저는 저희 아빠께서 전기 관련 일을 하셔서 쉽게 구할 수 있었답니다 ~ )

( 저기 전선 위에 하얗게 있는 것이 전구랍니다 . )

우선 실험은 1 , 2번만 해보도록 하겠습니다 .

( 제가 편집을 잘못해서 순서가 바뀌었어요 ㅠㅠ )

위 사진을 보시면 , 1번은 불이 안 들어온 걸 보실 수 있어요 . 하지만 2번은 불이 환하게 들어온 걸 보실 수 있어요 . 1번은 보시다시피 전지 , 전선 , 전구가 연결이 되지 않고 , +극과 -극에 각각 연결이 되있지 않지만 , 2번은 전지 , 전선 , 전구가 연결이 되있고 , +극과 -극의 각각 연결이 되어있다는 것을 볼 수 있어요 . 그 다음은 직렬과 병렬 관련 실험을 해보겠습니다 . 

< 직렬 , 병렬과 관련된 실험 준비물 >

전지 2개 , 전지 끼우개 2개 , 전구 2개 , 전구 끼우개 2개 , 집게 달린 전선 여러개 ( 아까 전기 회로와 , 전류에 관한 실험과 준비물은 똑같아요 . )

아래 사진이 바로 실험 결과 인데요 . 사진과 비슷하게 끼우고 , 맞췄습니다 . 그럼 어느 쪽이 직렬이고 , 어느 쪽이 병렬인지 맞춰보세요 .

잘 맞춰보셨나요 ? 정답은 왼쪽은 병렬이고 , 오른쪽은 직렬이랍니다 . 분명히 같은 크기의 전구를 사용했는데 병렬 ( 왼쪽 ) 이 훨씬 더 크고 빛이 강하지요 ? 그에 비해 , 직렬 ( 오른쪽 ) 은 빛이 훨씬 덜 나갔다는 것을 볼 수 있어요 . 정말 신기하죠 ? 제가 보너스 실험을 준비했어요 . 보너스 실험은 여러분들이 아는 가수나 연예인 응원봉에 제일 중요한 역할을 한답니다 ! 그럼 가보실께요 ~

< 발광 다이오드 관련 실험 준비물 >

발광 다이오드 , 동그란 건전지 

자 , 아래 사진은 발광 다이오드 관련 실험 결과입니다 .

짜잔 , 처음 보셔서 이해가 잘 안 되실 수 있어요 . 제가 설명해드릴께요 . 발광 다이오드는 핀셋 처럼 위에는 동그랗고 , 끝에는 뾰족해서 주의 해야 해요 . 동그란 건전지는 앞면이 +극이고요 . 뒷면이 - 극입니다 . 발광 다이오드를 자세히 보시면 , 긴 부분과 , 짧은 부분이 있는데 , 긴 부분이 동그란 건전지의 +극과 맞닿아야 하고 , 짧은 부분은 동그란 건전지의 뒷면인 -극과 맞닿아야 발광 다이오드 끝 부분의 불이 들어온답니다 .

이해가 좀 되셨나요 ? 그래서 왼쪽 사진은 긴 부분이 -극에 닿고 , 짧은 부분이 +극에 닿아 발광 다이오드에 불이 들어오지 않은 것이고 , 오른쪽 사진은 긴 부분이 +극에 닿고 , 짧은 부분은 -극에 닿아 , 붉은 빛이 발광 다이오드에 들어온 것을 보실 수가 있어요 .

아까 발광 다이오드는 응원봉에 제일 중요한 역할을 한다고 제가 그랬잖아요 ! 그게 무슨 말인지 의아하시는 분들도 계실텐데 , 제가 알려드릴께요 ! 응원봉은 ON / OFF 스위치를 이용해 켜지잖아요 ! ON버튼으로 하면 응원봉이 반짝거리잖아요 ~ 바로 응원봉이 반짝반짝하게 만드는 것이 발광 다이오드 랍니다 ~ 저 형태에서 고정을 시키고 , 응원봉 형태를 만든 후 , ON / OFF 버튼을 만들면 그것이 여러분들이 아는 응원봉이 되는 것 이랍니다 ! 저도 이 기사를 쓰면서 많이 놀랐어요 .

자 , 어떠신가요 ? 저도 처음엔 전기가 지루하고 , 어려운 과학인줄만 알았는데 이 기사를 쓰면서 , 전기는 정말 흥미롭고 재밌다는 것을 알았어요 ! 여러분들도 실험 준비물이 있다면 집에서 꼭 한번 해보시는거 추천 드립니다 ~ 다음엔 더 재밌고 , 유익한 기사로 돌아올게요.

이상 민서현 기자였습니다 .