제1장 전기

게으른 전자가 일하는 법

전기는 양(+)의 성질을 가진 양전하와 음(-)의 성질을 가진 음전하가 나타내는 자연현상입니다. 

어떤 물질에 전기장이 가해지거나 전위차(전압)이 생기면 전자가 음전하(-)를 들고 양전하(+)에게 이동을 하는데, 이런 움직임때문에 전기가 발생하는 것입니다. 

정전기나 전류 등이 이에 포함됩니다. 

전기로 빛을 밝히거나, 소리를 내거나, 모터를 움직이고 싶을 때 전기를 제공하는 물체(배터리)와 전기가 필요한 대상을 연결한 것을 회로(Circuit)라고 합니다.回路와 Circuit. 둘 다 처음의 자리로 돌아온다는 뜻을 내포하고 있습니다. 배터리의 (-)에서 시작하는 전자의 여행은 배터리의 (+)에서 끝이 나기 때문입니다. 

전자는 게으른 녀석이라 자신이 가야 할 길에 끊어진 부분이 있으면 처음부터 아예 움직이지 않습니다. 그래서 회로를 연결할 때는 전기의 길이 제대로 이어져 있는지, 중간에 끊어진 부분은 없는지 꼭 확인해야 합니다.길이 제대로 연결이 되어 있는데도 연결한 부품에서 빛이나 소리, 움직임이 나타나지 않을 때도 있습니다. 그럴 때는 혹시 샛길이 만들어진 게 아닌지 확인해야 합니다. 게으른 전자는 일하지 않고 지나갈 수 있는 길이 생기면 멀리 돌아가는 한이 있어도 쉬운 길을 선택하기 때문입니다.

회로를 연결하는 방법은 두 가지입니다.

일렬로 길게 연결하는 직렬과 2개 이상의 길을 나란히 연결하는 병렬이 있습니다. 연결 방식에 따라 전자가 일하는 방법도 달라집니다. 

전구를 하나만 연결했다가 하나를 더 연결하면 

직렬 방식은 전압과 전류가 반씩 나누어져 밝기도 반으로 줄어들고,

병렬 방식은 전압과 전류가 동일해 밝기는 똑같이 유지되지만, 건전지의 수명이 반으로 줄어드는 것입니다.

회로를 구성할 때는 이런 성질을 염두에 두고, 목적에 맞는 방식을 선택하세요.

+

전자는 (-)에서 (+)로 이동하지만, 전류의 방향을 설명할 때는 (+)에서 (-)로 이동한다고 정의합니다. 옛날에 과학자들이 양전하가 움직인다고 생각해서 그렇게 정한 것인데 음전하가 움직인다는 사실이 밝혀진 이후에도 그 정의를 고집했기 때문입니다. 덕분에 전류의 방향은 실제 전자가 움직이는 방향과는 반대로 생각해야 해서 종종 많은 입문자들을 헷갈리게 합니다.