설명을 읽고도 머릿속에 그림을 그릴 수 없다면 그건 완벽히 이해하지 못한거라 생각하기 때문에
제 딴에는 전압을 이해하기 위해서 조금더 노력을 기울일 필요가 있었습니다.
그래서 생각해봤습니다!
앞선 포스팅에서 전자라는 것에 대하여 설명했었죠
전자는 양성자에 비해 몸이 가볍고 쉽게 움직일 수 있기 때문에 다른말로 자유전자라고 표현하기도
한다 했습니다.
그렇다면 전자는 왜!
이동을 할까요??
정답은...
이 분이 아십니다.
허나 그분께서는 늘 우리의 질문에 리플을 달지 않으시므로...
나름대로 고민을 해봅니다.
일전에 말씀드렸다시피 공학을 배운다는 것은 자연계의 현상을 충분히 이해하고
인간의 삶에 유리하게 이용해 먹는 기술을 배우는 것이라 표현드린 바 있습니다.
자연계는 안정적인 상태를 매우매우 좋아합니다.
왜인지는 모르겠는데
남자는 여자에게 끌리고
양성자와 전자는 서로 끌리고
ZUM 백과사전
N극과 S극은 서로 끌어당긴답니다.
왜 끌리냐고 물어본다면...
... 하나님만 답을 아십니다.
공학자는 질문이 달라야 합니다.
그래서 어떻게 써먹을 수 있는건데?
전자와 양성자가 서로 끌어당긴다면....
전자와 양성자를 아주아주 극단적으로 만들어서!
서로 끌리게 하면 되겠네!
하지만 서로 붙어버리면 안정적인 상태가 되어버리니까
아주 가까운 거리에 두되 붙을 수는 없게 해야지!
라는 생각을 한 것이죠.
전지는 그래서 등장을 하게 되었답니다.
한쪽에는 양성자만 왕창 넣고.
한쪽에는 전자만 왕창 넣어서
평소에는 서로 끌리게끔 만들어 놓습니다.
다만 둘 사이는 절연처리되어 있어 만날 수 없답니다.
DMZ가 있는데 지뢰를 뚫고, 적의 감시망을 뚫고 월북하는 용자는 없겟죠?
비유가 적절한지 모르겟으나 이해하기 쉬우라고 설명하는 부분이니
이렇게 분리되어 있구나 생각하시고 넘어가주시기 바랍니다.
자.
+ 와 -는 서로 끌어당겨야 하는데 된통 움직일 구멍이 없는 겁니다.
저게 바로 전지의 구조에요.
전지에다가 전자가 아주잘 움직일 수 있는 도체를 깔아주면 어떤현상이 벌어질까요?
대충 그림으로 그려보면 요런 느낌이겟죠.
전자들이 신이나서 +를 향해 달려갈겁니다.
물론 그 사이에는 브로커가 있어야겟죠.
브로커없이 달려갔다가는 터집니다 ^^;;
(실제로 뻥하고 터짐. 단락!! 주의)
+ 와 -가 많으면 많을수록 많은 전자가 이동할 수 있을겁니다.
또한 도체가 전자가 얼마나 잘흐를 수 있는 구조로 되어있느냐에 따라서 그 효율이 달라지겟죠.
보통의 회로이론 책에는 전압이란걸 설명할떄 아주 뽀대나보이는 말들을 사용합니다.
예를들어
-> 두 지점 a와 b사이의 전압 V(ab)는 a지점에서 b로 단위 전하를 옮기는 데 필요한 에너지
(또는 일)라고 하고 수식으로는 Vab= dw / dq 로 표현을 하는데요
w는 에너지 단위이고, 단위는 줄(J)을 사용하고 q는 앞에서 배웠던 쿨롱이에요.
겁나 어렵죵?
이말은 저도 어렵습니다.
에너지라는 개념이 워낙 추상적인기도 하고 전자라는 놈도 눈에보이지 않는데
단위 전하를 기준으로 두는것 자체가 도대체 머리로 그릴 수 없는 그런 단위입니다.
우리가 흔하게 말하는 220볼트 110볼트라는 말 뒤에는 이런 어려운 뜻이 숨겨져 있었습니다.
풀어서 해석을 해보면...
포커스는 전자 몇마리를 움직일때 얼마나 일해야되냐에요!
먼저 전압의 정의 수식 (Vab= dw / dq)에서 분모를 해석해보지요.
dq가 뭔가요?????
전자라는 놈은 전기적인 힘을 가진다고 하였죠.
전자 한마리당 1.6*10^-19 만큼의 전기적인 힘을 가진다고 설명드렸었습니다.
전자가 10^19 마리만큼 있다면 총 전하량은 1.6[C]이 되겠지요
그렇다면 dq값은 1.6이 됩니다.
그다음
dw가 뭔가요??????
이걸 이해하기 위해서는 에너지라는 놈을 이해해야 합니다.
먼저 줄(J)이라는 단위를 이해할 필요가 있겠네요
(네이버 뒤적뒤적...)
줄은에너지(energy),일(work)과열량(amount of heat)의 단위로국제단위계의 유도단위이며, 기호로 J를 사용한다. 1 J은 물체에 1 N의힘을 가해 물체가 힘의 방향으로 1 m 이동했을 때 힘이 물체에 해준 일이며, J를 국제단위계의기본단위로 표현하면 m2·kg·s-2이다.
