[CODE] Chapter 4 전등을 분해해 봅시다.

CODE : 하드웨어와 소프트웨어에 숨어 있는 언어

 

모스부호와 점자 부호에 이어서 이번엔 전기, 전류에 대한 내용이다.

전등은 전지, 전구, 전선 그리고 스위치로 구성되어 있다.

 

우리가 흔히 사용하는 손전등이 위 이미지와 같은데 전구에 불이 들어오는 이유는 전지에서 전선으로, 전선에서 전구로, 전구에서 스위치로, 스위치에서 다시 전지로 가는 경로에 끊김이 없을 때만 전구에 불이 들어오게 된다.

이 회로에서 어떤 끊김이 있으면 전구에 불은 들어오지 않고 스위치가 이런 과정을 제어하는 역할을 한다.

 

전기가 어떻게 동작하는지 설명하는 가장 널리 퍼져 있는 과학적 추론은 '전기란 전자의 움직임으로 인하여 발생한다'라는 전자론이다.

 

우리가 보고 만질 수 있는 모든 것은 원자라 불리는 매우 작은 입자들로 이루어져 있다. 또한, 모든원자는 전자, 양자, 중성자로 구성되어있다.

 

전자와 양자의 관계를 설명하기 위하여 알아야 할 다른 부분은 반대의 전하는 서로 끌어당기고 같은 전하는 서로 밀어낸다는 점이다. 하지만

양자는 같은 전하를 가진 물질끼리 밀어내는 힘보다는 훨씬 강력한 힘에 의하여 같이 뭉쳐있게 되는데 , 이걸 핵력이라고 부른다.

 

전등에 대해서 다시 말해보자면 회로가 전지의 음극에서 여유전자를 발생시켜 전지의 양극으로 전달한다. 

 

그렇다면 전선이 필요한 이유는 무엇일까

구리는 전선을 만들기 위하여 가장 일반적으로 사용되는 물질이다. 전도성과 반대되는 개념으로는 저항성이 있다. 저항이라 알려진 물질들은 다른 것들보다 전기의 전달을 어렵게 하는 성질이 있다. 만약에 매우 높은 저항 값을 가지고 있어서 전기를 거의 전달시킬 수 없다면 이것은 절연체라고 부른다,

그래서 높은 저항값을 가지고 있는 고무나 플라스틱은 전선의 피복으로 쓰인다.

 

전압은 전기의 기본 개념들 중에는 어려운 축에 속한다. 단위는 볼드이며 그.. 어떤 무언가 일을 할 수 있는 잠재력을 의미한다..

이 책에서는 벽돌을 예로 들었다. 벽돌이 바닥에 있을 때는 적은 잠재력을 가지고 있고 높이가 높아질수록 잠재력이 커진다고 설명이 되어있다.

 

전류는 실제로 회로를 따라 빠르게 도는 전자의 개수와 관계가 있다. 단위는 암페어를 사용하며 일반적으로 앰프라는 말을 많이 쓴다.

1 앰프의 전류를 얻으려면 매 초당 특정 지점에 6,240,000,000,000,000,000 개의 전자가 흘러가야 한다.

 

전압은 수압과 비슷하다. 저항은 수도관의 굵기와 유사점이 있다. 물질이 전자의 흐름을 방해하는 속성을 얼마나 가지고 있는지 나타내는 저항값은 옴이라는 단위를 사용하며,

 

I는 암페어 단위의 전류  V는 기전력을 나타내는 전압 , R 은 저항을 표시한다.

 

옴의 법칙에 의하여 전지가 충분히 커져서 전류를 공급해 줄 수 있다면 전자 에너지가 열로 변환되면서 전선에서 열이 발생한다.

전선이 낮은 저항을 가지고 있다면 뜨거워지면서 빛을 낼 수 있다. - 백열전구의 작동 원리.

 

스위치는 회로에 전기를 흐르게 할 것인지 제어하는 역할을 수행한다. 스위치로 전기가 흐르게 했다면 '켰다'라고 하거나 '닫혔다'라고 이야기를 하고 스위치로 전기가 흐르지 않도록 했다면 '껐다' , '열렸다'라고 이야기한다.

 

 

요약

- 우리가 아는 전등은 전지 , 전구 , 전선, 스위치로 구성되어 있다.

- 스위치는 모스부호 , 점자 부호와 같이 중간 상태 없는 이진 코드와 유사점이 있다,