과학(20323)

Ⅱ. 전기와 자기

3. 전류

전류를 전하의 흐름으로 설명하고, 전기 회로에서 전류가 흐르는 방향을 설명해봅시다.

도입

[영상1] 전기회로 꾸미기

출처: 유튜브

[영상2] 전기 회로송

출처: 유튜브

(Q) 전구에 불은 어떻게 켜지는 걸까요?

전기 회로가 연결되면서 전류가 흐르기 때문이다.

전개

◎ 활동1 - 전등에 불은 어떻게 켜질까요?


아래 영상을 통해 전등에 불이 켜지는 방법을 알아봅시다.

(Q) 스위치를 열었을 때와 닫았을 때, 도선 안에 있는 전자는 어떻게 이동할까요?

전기 회로에 스위치가 열려 있으면 도선 내부의 전자들은 여러 방향으로 불규칙하게 움직인다. 그래서 도선에는 전류가 흐르지 않게 되어 불이 켜지지 않는다. 전기 회로에 스위치를 닫으면 전자들이 일정한 방향으로 움직이면서 전류가 흐르게 되어 전구에 불이 켜진다.

(Q) 회로에 스위치를 누르면 전구에 불이 켜지나요?

불이 켜진다. 스위치를 닫으면 도선을 따라 전하를 띤 전자들이 이동하기 때문에 전구에 불이 켜진다. 이와 같은 전하의 흐름을 전류라고 한다.

(Q) 전구에 불이 켜지게 하는 전류의 이동 방향은 어떻게 되나요?

도선 내에서 실제로 이동하는 입자는 전자이지만, 전자의 존재를 알지 못했던 과학자들이 전지의 (+)극에서 (+)전하가 (-)극으로 이동하는 것이 전류라고 생각하고 전류의 방향을 (+)극에서 (-)극으로 정했다. 실제로는 도선 안에 있는 전자가 (-)극에서 (+)극 방향으로 이동할 수 있다는 사실이 밝혀졌다.

◎ 활동2 - 전류계 사용법 알아보기

(출처: 유튜브 껌팩토리)



(Q) 전류를 측정하기 위해 전류계를 연결하려고 합니다. 이때 주의해야 할 점은 무엇일까요?


(Q) 전류계에는 3개의 (-)단자가 있는데 어디에 연결해야 할까요?

전류의 세기를 예상할 수 없을 경우 (-)단자 중 값이 가장 큰 단자(5A)부터 연결한다. 바늘의 눈금이 잘 보이지 않으면 낮은 단자로 이동하여 연결한다.(5A → 500mA → 50mA 순으로 연결)

(Q)500mA 단자에 연결 했을 때 전류계의 눈금을 읽어봅시다.

350mA이다.

정리하기

[개념정리하기]

1. 전류 : 전하의 흐름

① 전류의 세기 : 도선의 한 단면을 1초 동안 통과한 전하의 양

② 전류의 단위 : A(암페어), mA(밀리암페어) (*1A = 1000mA)


2. 전류의 방향과 전자의 이동 방향

1) 도선에서 전자의 이동

스위치를 열었을 때

도선 내부의 전자들이 불규칙하게 움직임 → 전류가 흐르지 않는다

스위치를 닫았을 때

도선 내부의 전자들이 일정한 방향으로 규칙적으로 움직임 → 전류가 흐른다

2) 전류의 방향과 전자의 이동 방향

① 전류의 방향 : 전지의 (+)극에서 (-)극 쪽으로 이동

② 전자의 이동 방향 : 전지의 (-)극에서 (+)극 쪽으로 이동

③ 전류의 방향은 전자의 이동 방향과 반대


3. 전류의 측정

1) 전류의 측정 : 전류계를 사용하여 측정

*전류계 : 전기 회로에서 전류의 세기를 측정하는 기구


2) 전류계 사용법

① 영점 조절: 회로에 연결하기 전 영점 조절 나사로 바늘이 0을 가리키도록 조절한다.

② 회로 연결: 측정 하려는 곳에 전류계를 직렬로 연결한다. 저항이나 전구 없이 전지에 직접 연결하면 안 된다. 전류계의 (+)단자는 전지의 (+)극에 전류계의 (-)단자는 전지의 (-)극에 연결한다.

③ (-)단자 선택: 전류의 세기를 예상할 수 없을 경우 (-)단자 중 값(최대 전류값)이 가장 큰 단자(5A)부터 연결한다. 바늘의 눈금이 잘 보이지 않으면 낮은 단자로 이동하여 연결한다.(5A → 500mA → 50mA 순으로 연결)

④ 전류계의 눈금 읽기: 전기 회로에 연결된 (-)단자에 해당하는 눈금을 읽는다.

도전하기

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내용구성: 이수영(대구 덕화중)