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자연 속 과학해설

#8. 인류를 풍요롭게 하는 에너지, 전기의 기원

1. 옛날 사람들은 호박에서 전기의 존재를 상상했다?

  호박은 정전기 현상에서 전기의 존재를 발견한 것이 아니지만, 오래 전부터 전기와 관련된 연구와 개발에 사용되었습니다.

호박은 고대 시대부터 재료로 사용되었습니다. 예를 들어, 호박은 도자기나 조각 등의 장식품으로 사용되었으며, 음악 악기나 무기로도 사용되었습니다. 이후, 호박은 전기학 연구에 사용되기 시작했습니다.

호박은 전기 전도성이 떨어지는 소재로서 전기회로에서 사용됩니다. 예를 들어, 호박에 금속 재질을 덧대어 전기회로에서 사용하면 전기 저항이 높아져서 전기가 흐르는 것을 억제할 수 있습니다. 이런 호박의 특성을 이용하여 전기 회로의 설계나 전기기기의 개발에 사용되어 왔습니다.

하지만 호박이 정전기 현상에서 전기의 존재를 발견했다는 주장은 과학사에서 인정되지 않는 주장입니다.

호박보석(출처 : 위치백과)

2. 전기를 언제부터 우리에게 밝혀진 것일까요?

  전기는 우리가 일상 생활에서 자주 사용하는 에너지 중 하나입니다. 그러나 전기의 발견은 매우 예전에 일어난 일이며, 오랜 시간이 걸렸습니다. 전기의 발견은 오래 전에 이루어졌습니다. 전기를 발견한 사람 중 하나는 18세기의 벤자민 프랭클린입니다. 그는 천둥 번개의 전기적인 성질을 조사하기 위해 연구를 시작했습니다. 그리고 나서, "번개는 전기의 형태이다"라는 결론을 내렸습니다.

벤자민 프랭클린(출처 : 위키백과)

이후, 전기에 대한 연구와 발견은 계속 이루어졌습니다. 이러한 연구를 통해 전기의 특성과 원리가 조금씩 밝혀지고, 전기를 사용하여 다양한 발명품을 만들어냈습니다. 전기의 발견과 발전은 현재에 이르러도 계속되고 있으며, 우리의 삶에 큰 변화를 일으키고 있습니다. 

3. 마이클 페러데이, 전기발전의 한 획을 그은 선구자

  마이클 패러데이는 19세기 영국의 물리학자로서, 전기학 분야의 발전에 큰 역할을 했습니다. 그가 연구한 내용은 지금까지도 전기학 분야에서 가장 중요한 이론 중 하나로 여겨지고 있습니다.

패러데이는 전기 현상을 이해하기 위해 자석을 연구하기 시작했습니다. 그는 자석과 전기가 서로 연관되어 있다는 것을 발견하고, 이를 바탕으로 전자기학의 이론을 제시했습니다. 이론의 핵심은 자기장과 전류 간의 상호작용이며, 이는 매우 중요한 발견이었습니다.

그는 또한, 전자기장의 개념을 발견하고 전기 유도와 전기 자기력, 전기 분해 등의 연구를 수행했습니다. 그 결과, 전자기학 분야에서 중요한 이론과 개념들을 개발하고 발전시키는 데 큰 역할을 했습니다.

또한, 패러데이는 일반 대중을 위한 과학 교육에도 많은 관심을 가졌습니다. 그는 실험을 통해 쉽게 이해할 수 있는 방식으로 과학 이론을 설명하고, 일반 대중들도 쉽게 이해할 수 있도록 노력했습니다. 이러한 노력은 매우 중요하며, 그의 과학적 발견과 이론을 더 많은 사람들이 이해하고 습득할 수 있도록 했습니다.

패러데이는 전기학 분야에서 중요한 이론을 제시하고, 일반 대중을 위한 과학 교육에도 큰 역할을 했습니다. 그의 발견과 연구는 전기학 분야를 발전시키는 데 큰 기여를 했으며, 현재의 전기학 연구와 발전에도 큰 영향을 끼치고 있습니다

마이클 패러데이(출처: 위키백과)

 

4. 교류발전기를 통해 우리는 전기를 안정적으로 공급받을 수 있게 되었다.

  교류 전기는 위대한 과학자, 테글라가 이를 사용하는 것을 제안하고 실현했습니다. 이것은 우리가 오늘날 사용하는 가정용 전기에 이용되며, 이전에 사용되던 직류 전기보다 더 효율적이고 안전합니다.

  교류 발전기는 회전하는 자석과 전선이 감겨 있는 회전자로 구성되어 있습니다. 회전자가 회전하면서 자석의 자기장이 전선을 가로질러 흐르게 되면 전기가 생기는데요, 이 전기는 교류(Alternating Current)입니다. 즉, 전기의 방향이 주기적으로 바뀌게 되는 것입니다.

이렇게 생긴 교류 전기는 전력을 전달하기에 매우 효과적입니다. 예를 들어, 우리가 집에서 사용하는 가전제품들은 대부분 교류 전기를 이용하여 작동합니다. 이는 직류 전기보다 더 효율적이며, 멀리 떨어진 곳에 있는 발전소에서 생산된 전기를 우리 집으로 전달하기 쉽기 때문입니다.

교류 발전기는 전기 발전에 매우 중요한 역할을 합니다. 교류 발전기의 원리를 이해하면 전기의 원리를 더 깊이 이해할 수 있으며, 우리가 일상생활에서 사용하는 많은 전기 제품들을 이해하는 데 도움이 됩니다.

 

5. 호박에서 전기자동차까지 이어저온 에너지

   전기자동차는 전기를 사용하여 움직이는 차량입니다. 내연기관을 사용하는 일반적인 자동차와는 다르게, 전기자동차는 전기 모터를 이용하여 움직입니다. 그렇다면, 전기자동차가 어떻게 움직이는지 살펴보겠습니다.

전기자동차는 먼저 배터리에서 전기를 충전합니다. 이 충전된 전기는 모터 컨트롤러라는 장치를 통해 모터로 전달됩니다. 모터는 전기를 이용하여 회전하면서 바퀴를 움직입니다. 그리고 전기자동차는 제동 시스템, 변속기 및 드라이브 트레인 등과 함께 작동하면서 차량을 움직입니다.

전기자동차의 모터는 간단한 구조를 가지고 있습니다. 전기를 받아들이는 부분과 회전하는 부분으로 나눠지며, 회전하는 부분은 자석으로 이루어져 있습니다. 전기를 받아들이는 부분에서 전기가 모터로 전달되면 자석이 회전하면서 모터를 움직이게 됩니다.

또한, 전기자동차는 내연기관을 사용하는 자동차와는 달리 배기 가스를 배출하지 않습니다. 대신에, 전기자동차는 전기를 사용하여 움직이기 때문에 깨끗한 에너지를 사용하게 됩니다. 이는 대기 오염과 같은 환경 문제를 줄이는 데 도움이 됩니다.

이처럼, 전기자동차는 전기 모터를 사용하여 움직이는 차량으로, 내연기관을 사용하는 자동차와는 구조와 원리가 다릅니다. 전기자동차는 깨끗한 에너지를 사용하여 운행하며, 환경 보호를 위한 대안으로 주목받고 있습니다.

측명 충돌시험 중인 전기자동차(출처 : 위키백과)

https://youtube.com/shorts/hZM1kb4haMY

 

전기관련 전시물입니다.

 

감사합니다^^!