전기의 개념과 이용 그리고 도체와 부도체 및 전류, 전기회로

전기

전자의 이동으로 생기는 에너지의 한 형태입니다. 우리는 전기라고 하면 대부분 전등, 텔레비전, 전자레인지, 컴퓨터 등을 떠올립니다. 전기는 이와 같은 장비를 쓸 수 있게 해 줍니다. 그러나 전기는 이보다 더 중요한 일을 많이 합니다. 전기는 자기와 함께 우주를 이루는 기본 힘 가운데 하나인 전자기력을 만듭니다. 물질을 이루는 원자나 분자가 안정한 것도 전기적 인력 때문입니다. 이와 같이 모든 물체의 구조와 행동은 전기로 설명할 수 있습니다. 전기는 생물체에서 일어나는 반응과도 관계가 있습니다. 두뇌와 신체 사이에서 정보가 전달되는 것은 전기신호가 신경을 타고 흐르기 때문입니다. 즉 전기신호 덕분에 우리의 두뇌는 눈이 무엇을 보고, 귀가 무엇을 듣고, 손이 무엇을 느끼는지 깨닫습니다. 근육이 움직이고 심장이 일정하게 뛰는 것도 이런 전기신호 때문입니다. 전기의 가장 중요한 성질은 전기에너지입니다. 19세기 내내 사람들은 전기를 동력으로 쓰는 방법을 연구했습니다. 마침내 발명가와 과학자들은 엄청난 양의 전기에너지를 만들 수 있게 되었습니다. 또한 이 전기에너지를 빛이나 열 또는 동력으로 쓸 수 있는 방법도 알아냈습니다. 전기기구의 발달로 멀리 떨어져 있는 사람끼리도 매우 빠르게 연락을 주고받을 수 있게 되었습니다. 전기에너지는 사람의 생활방식을 크게 바꾸어놓았습니다. 20세기에 이르러서도 전기에너지는 끊임없이 필요합니다. 오늘날 우리는 전기 없이는 살 수 없을 만큼 전기에서 많은 혜택을 받고 있습니다.

 

 

전기의 이용 

산업화한 국가에 사는 사람들은 날마다 전기로 움직이는 장치를 수없이 사용합니다. 이들 장치 가운데 중요한 것으로는 전기에너지를 써서 정보를 가공하는 컴퓨터가 있습니다. 가정:식기세척기, 토스터, 진공청소기, 세탁기와 같은 전기기구는 노동시간을 줄여줍니다. 또한 요리기구는 음식을 빠르고 쉽게 준비할 수 있게 해 줍니다. 그 밖에도 냉장고와 냉동기는 음식을 보존해주고, 에어컨은 시원한 공기를 전기난로는 따뜻하게 해 줍니다. 텔레비전, 라디오, 비디오, 오디오 등은 오락을 즐길 수 있게 해 줍니다. 또한 전등은 캄캄한 밤을 환하게 밝혀줍니다. 산업:오늘날 산업은 전기에너지 없이는 꾸려나갈 수가 없습니다. 공장에서는 전기로 움직이는 벨트컨베이어를 사용한 조립대에서 갖가지 제품을 만듭니다. 제조 업자는 이미 만들어진 제품의 크기와 질을 판별하는 데 전기기구를 씁니다. 드릴, 톱과 같은 작은 공구도 전기에너지로 움직입니다. 또한 전동기는 승강기, 크레인과 같이 큼직한 기계를 작동하게 합니다. 통신:전화, 텔레비전, 라디오, 팩시밀리, 컴퓨터 모뎀과 같이 우리가 거의 매일 쓰는 장치들은 모두 전기에너지로 작동한다. 통신위성은 태양전지에서 전기에너지를 꺼내서 정보를 전 세계로 중계하는 데 씁니다. 텔레비전, 라디오, 전화, 컴퓨터, 팩시밀리는 전선이나 광섬유에 흐르는 전기신호로 소식을 전합니다. 수송:일터로 많은 사람을 실어다 주는 전동차는 전기에너지로 움직입니다. 자동차는 가솔린을 점화하는 데 대부분 전기불꽃을 씁니다. 또한, 자동차의 전지장치는 연료 소비와 대기오염을 줄이기도 합니다. 비행기나 선박에서도 항로를 조절하는데 전기를 씁니다. 과학과 의학:병원에서는 환자의 질병을 조사하는 데 많은 전기기구가 쓰입니다. 이와 같은 기구에는 신체 내부를 들여다보는 엑스선촬영기, 자기 공명 영상장치와 심장에서 오는 미세한 전기신호를 기록하는 심전도 측정장치가 있습니다. 과학자들은 자신의 전공에 상관없이 연구활동에 모두 전기기구를 씁니다. 예를 들어 미생물학자는 전자현미경을 써서 살아 있는 세포의 비밀을 벗깁니다. 물리학자는 전기로 작동하는 입자가속기를 써서 원자의 내부를 연구합니다. 또한, 천문학자는 전동기로 작동하는 거대한 망원경을 써서 행성이나 별을 연구합니다.

도체와 부도체

우리 주변에 있는 물질 가운데에는 전기가 잘 통하는 물질도 있고, 전기가 전혀 통하지 않는 물질도 있습니다. 전기가 잘 통하는 물질을 도체, 잘 통하지 않는 물질을 부도체라고 합니다.

전류

도체에서 전하가 흐르는 것을 전류라고 하는데, 전류는 에너지와 관계가 깊습니다. 전기기구를 통해 전류가 흐르면 전기에너지는 여러 형태의 에너지로 바뀝니다. 예를 들면 전구는 전기에너지를 빛 에너지로 바꾸어 밝혀줍니다.

전기회로

전기에너지를 쓰려면 전기기구에 전류가 흐르도록 전원을 연결해야 합니다. 전기기구의 스위치를 켜는 것을 전류가 흐르도록 하기 위해서입니다. 이와 같이 전류가 흐르는 길을 전기회로라고 합니다.