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· 제 품 설 명
과일전지(디지털시계)
과일이나 야채를 이용하여 전기를 만드는 실험입니다.
☺ 무엇이 필요할까?
디지털시계, 집게전선 7개, 미사일모양구리, 아연판 6조, 사포조각 5개 ※ 별도준비물 : 오렌지 2개(레몬, 사과, 수박, 바나나 등으로 대체가능).
☺ 어떻게 할까?
1. 준비물을 확인합니다.
2. 준비된 레몬(기타과일)을 반으로 자릅니다.(과일을 자를때 항상 손조심~)
3. 레몬에 2cm간격으로 구리판( + )과 아연판( - )을 하나씩 꽂아줍니다.(직렬연결)
(TIP, 구리판과 아연판 양면을 사포로 살짝 벗겨냅니다.)
4. 레몬 한쪽에 아연판( - )과 다른 레몬의 구리판( + )을 집게전선으로 연결합니다.
5. 다른 한쪽의 구리판( + )과 디지털시계 빨강전선클립( + )와 연결합니다.
TIP.모든 세팅이 끝나고, 산화와 환원반응이 일어나도록 3분정도 기다립니다.
6. 마지막 아연판(- )과 디지털시계시계 검정전선클립( - )와 연결하면
디지털시계의 숫자판 변화를 통해, 전류 흐름을 감지한다.
TIP. 처음에는 레몬반쪽, 두쪽, 세쪽… 이런식으로 디지털액정을 관찰하다보면 결국 3,4개 정도가 가장 적당합니다.
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구 성 |
디지털시계, 집게전선, 미사일모양구리판, 미사일모양 아연판, 1인용 |
☺ 실 험 과 정
☺
실 험 원 리
원리는 이렇습니다. 혹시 산화 환원을 아세요? 모르신다면 설명해드리겠습니다. 우선, 과일전지를 연결하면 과일에는 산이 있죠? 이 산은 아연판을 녹입니다. 그러면 전자가 나오는데요, 이것을 "산화"라고 합니다. 즉 산화는 전자를 잃는 반응인 것입니다.
아연에서 산화된 전자는 연결된 전선들을 따라서 흐르게 됩니다. 이 때 전자가 흐르는 반대 방향으로 전류가 흐르게 되는 것이지요. 아연이 잃어버린 전자들은 구리쪽으로 가게 되고, 구리는 그 전자들을 얻게 됩니다.(이것을 "환원"이라고 합니다.) 즉, 환원은 전자를 얻는 반응이 되는 것이지요.
이렇게 전자의 흐름은 전류를 만들고, 따라서 디지털시계(발광 다이오드)가 켜지게 되는 것입니다. 제가 아까 왜 신맛을 내는 과일을 사용하면 좋다고 했냐면요, 신 맛이 강할 수록 산이 강하다는 뜻이 되고, 산이 강하면 아연이 전자를 잃는 반응(산화)가 훨~~씬 잘 일어나게 됩니다. 산이 강하면 산화반응에서 나오는 전자의 양도 많아지고요. 전자가 많이 흐르면 그만큼 전류도 많이 흐르겠죠? 따라서 빛이 더 세게 들어오는 것입니다.
☞왜 ? 구리판과 아연판을 동시에 사용할까요?
전기에너지는 전하의 의해 생긴 전기적 위치에너지(전위차)의 차에 의하여 전하의 이동을 말하는 것이다. 과일전지의 원리는 두 금속판에서의 산화와 환원반응에 따라 발생하는 전위차를 이용 하는 것이다. 만약, 한가지 금속으로 전극을 하게 되면 산화와 환원중한 반응만 일어나므로 전위차가 발생되지 않는다. 따라서 전하의 흐름이 없으므로 불이 들어오지 않는다.
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