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전봇대 위 전선에 새가 앉아도 왜 감전되지 않나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.새가 전선에 앉아도 감전되지 않는 이유는 새가 전선과 땅 사이에 전기적인 차이를 만들지 않기 때문입니다. 전기가 흐르려면 두 지점 간에 전압 차이가 있어야 하는데 새는 전선 위에만 있기 때문에 전류가 흐를 경로가 없습니다. 반면 사람이 전선을 만지면 땅과 연결되어 전류가 흐르게 되어 감전됩니다.
학문 / 전기·전자
24.11.28
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전기는 왜 눈에 보이지 않는데도 사용할 수 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기는 눈에 보이지 않는 미세한 입자인 전자가 이동하는 현상이기 때문에 우리 눈으로 직접 볼 수는 없습니다. 하지만 전구가 밝게 빛나거나 모터가 돌아가는 등 다양한 현상을 통해 전기가 작용하고 있다는 것을 알 수 있죠. 마치 바람은 보이지 않지만 바람이 불 때 나뭇잎이 흔들리는 것을 보고 바람이 분다는 것을 알 수 있는 것과 같습니다. 전기를 직접 눈으로 보는 것은 어렵지만 특수한 장비를 이용하면 전기의 흐름을 간접적으로 관찰할 수 있습니다. 예를 들어 오실로스코프를 이용하면 전압의 변화를 그래프로 나타내어 전기 신호를 확인할 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.28
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요새 화두인 반도체는 무엇이고 기기에서 왜 중요한가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.반도체는 전기가 흐르는 정도를 조절할 수 있는 특별한 물질입니다. 금속처럼 전기가 항상 잘 통하거나 플라스틱처럼 전혀 통하지 않는 것과 달리 반도체는 특정 조건에서만 전기를 통하게 할 수 있죠. 이러한 반도체의 특성을 이용해 전자기기의 뇌 역할을 하는 CPU를 만들 수 있습니다. CPU는 컴퓨터의 모든 연산을 처리하는 중앙처리장치인데 반도체 없이는 복잡한 계산이나 정보 처리가 불가능합니다. 반도체는 스위치 역할을 하여 전류의 흐름을 조절하고 이를 통해 정보를 저장하고 처리합니다. 즉 우리가 사용하는 모든 전자기기는 반도체를 기반으로 작동하며 반도체의 성능에 따라 기기의 성능이 좌우된다고 볼 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.28
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세계 최초로 발명이 된 플라스틱은 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.최초로 발명된 합성 플라스틱은 1907년, 벨기에의 화학자 레오 베클란드가 만든 백엘라이크입니다. 이 플라스틱은 열경화성 수지로, 전기 절연성과 내열성이 뛰어나며 다양한 산업에서 사용되었습니다. 백엘라이크는 주로 전기 기기 부품 자동차 부품, 시계 케이스 등에서 처음 사용되었습니다. 이후 플라스틱은 다양한 분야로 확장되어 현대 산업에서 중요한 재료로 자리잡게 되었습니다.
학문 / 재료공학
24.11.28
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왜 전자제품은 배터리를 사용하는 것일까요?? 배터리가 전기를 저장하는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.배터리는 전자제품에 전기를 공급하는 중요한 에너지원으로 전기적인 에너지를 화학적 에너지 형태로 저장하고 필요할 때 다시 전기로 변환해 사용합니다. 모든 제품에 배터리가 들어가면 무게나 크기가 비효율적일 수 있으며, 전자기기와 같이 휴대성과 지속적인 에너지 공급이 필요한 제품에 필요합니다. 배터리가 없으면 전자제품이 작동하지 않는 이유는 전기를 저장하고 공급하는 기능이 없기 때문입니다. 충전 배터리는 전자화학 반응을 통해 전기를 다시 저장하며, 충전 시 외부 전원에서 전자를 받아 화학 반응을 역전시켜 에너지를 재충전합니다.
학문 / 전기·전자
24.11.28
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정전기는 왜 생기고 어떻게 없앨 수 있나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.겨울에 정전기가 자주 발생하는 이유는 공기가 건조해지기 때문입니다. 습도가 낮으면 몸이나 물체에서 전자가 쉽게 이동하지 않아서 정전기가 쌓이기 쉽습니다. 집에서 정전기를 없애려면 가습기를 사용해 실내 습도를 높이거나 정전기 방지 스프레이를 사용하고, 옷을 면이나 자연섬유로 바꾸는 것이 좋습니다. 또한 문 손잡이를 잡기 전에 금속 물체를 먼저 닿게 하여 전기를 방전시킬 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.28
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일상에서의 전자파는 어떻게 만들어지고, 우리 생활에 어떤 영향을 미치나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전자파는 전기장과 자기장이 상호작용하며 파동 형태로 퍼져 나가면서 생성됩니다. 휴대폰 와이파이 TV는 무선 통신을 위해 전자파를 이용해 데이터를 전송합니다. 전자파가 몸에 미치는 영향에 대해선 연구가 계속되고 있으나 대부분의 기기는 규정된 안전 기준을 따르며 현재까지는 일반적인 사용에서 위험성이 크게 드러나지 않았습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.28
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전선과 케이블들은 왜 대부분 구리로 만들어지나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.구리는 전기 전도도가 높아 전류 손실이 적고, 유연성과 내구성이 뛰어나 전선 제작에 적합합니다. 또한 부식에 강하고 가공하기 쉬워 다양한 환경에서 사용할 수 있습니다. 구리 대신 저렴한 알루미늄을 사용하면 전도도가 낮아 전력 손실이 증가하고 부식에 취약해 수명이 단축될 수 있습니다. 결과적으로 효율성과 안정성이 떨어집니다.
학문 / 전기·전자
24.11.28
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우리가 알고 있는 전기는 한 방향으로만 흐르나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기는 전선을 따라 흐르지만 마치 물이 파이프를 통해 흐르는 것처럼 입자들이 직접 부딪히는 것은 아닙니다. 전기는 전자라는 미립자가 이동하는 현상이며, 이 전자들은 매우 빠른 속도로 진동하면서 에너지를 전달합니다. 교류는 전자의 흐르는 방향이 주기적으로 바뀌는 전류이고 직류는 한쪽 방향으로만 흐르는 전류입니다. 교류는 가정에서 사용하는 전기처럼 넓은 지역에 효율적으로 전력을 공급하는 데 유용하고 직류는 전자기기 내부에서 사용되는 등 각각의 특징에 맞게 사용됩니다. 전류의 흐름은 스위치를 켜고 끄거나 저항 콘덴서 코일 등의 부품을 이용하여 조절할 수 있습니다.
학문 / 전기·전자
24.11.28
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전기와 자기장은 관계가 어떤 식으로 서로 영향을 주나요?
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.전기와 자기장은 서로 밀접한 관계를 가지고 있어서 전류가 흐르면 자기장이 생기고 반대로 변화하는 자기장은 도체에 전류를 유도합니다. 이를 전자기 유도라고 합니다. 마치 코일 주위에 자석을 움직이면 코일에 전류가 흐르는 것처럼 말이죠. 이러한 전기와 자기장의 상호 작용은 전자기 유도 법칙으로 설명되며 우리 생활 속 다양한 기기에 활용됩니다. 예를 들어 전동기는 전기에너지를 역학적 에너지로 바꾸는 장치인데 코일에 전류를 흘려 자기장을 발생시키고 이 자기장과 영구자석 사이의 상호 작용으로 회전력을 얻습니다. 반대로 발전기는 역학적 에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치로 코일을 자기장 속에서 회전시켜 코일에 전류를 유도하는 원리를 이용합니다. 이처럼 전기와 자기장의 상호 작용은 우리 주변의 많은 전자기기 작동의 근본 원리입니다.
학문 / 전기·전자
24.11.28
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