플라스틱 자를 문지르면 왜 작은 종이 조각이 달라붙나요?
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.플라스틱의 자를 옷에 문지르면은 마찰력에 의해서 자의 음전하가 모입니다. 그러면 강한 정전기가 생기죠. 전기를 띄지 않는 종이 조각에 이 자를 가져다 대면은 종이 속에 전자기 일종의 위치 이동을 하게 됩니다. 즉 자랑 가까운 종이 표면에는 반대 성질인 양전하가 쏠리죠. 그리고 멀리 떨어진 쪽에서 음전하가 밀려나면서 종이가 전기를 띤 상태로 변합니다. 이걸 정전기 유도라고 부르죠. 그래서 결과적으로 서로 다른 전하끼리 잡아당기는 인력이 발생을 합니다. 그러면 전기를 띄지 않았던 종이 조각이 자에 붙게 되는 것입니다. 마찰로 생긴 전하가 종이 안에 전하 배치를 바꿔 놓아서 일어나는 자연스러운 물리 현상입니다.
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전선의 저항은 왜 온도가 올라가면 커지나요?
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.금속 내부에서는 자유전자가 전위 차이에 의해서 이동합니다. 그러면서 전류가 흐르는데 온도가 올라가면 금속의 원자 진동이 훨씬 격렬해지죠. 이때 활발해진 원자 진동 때문에 이동하던 전자가 원자핵 주변에 양 이온과 충돌합니다. 그러면 전자가 원자들과 더 자주 부딪히다 보니까 전자의 흐름이 방해를 받게 되죠. 결국에는 이 충돌 횟수의 증가가 전기 저항이 커지는 원인이 됩니다. 쉽게 말해보면 사람들이 빽빽하게 차있는 공간에서 원자들이 격렬하게 춤을 추고 있어서 전자가 요리조리 피하면서 통과하기가 힘들어진다고 이해할 수도 있겠습니다. 그래서 온도가 상승하면 금속 내부에 전도율은 떨어집니다. 그리고 반대로 저항값은 점점 늘어나게 되는 겁니다.
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공대진학 선택과목 추천 부탁드립니다
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.전자공학이 지망이시라며 무조건 물리학과 수학 계열을 최우선으로 챙겨야 되죠. 2학년 1학기에는 [물리학, 화학, 정보, 인공지능 수학, 주제 탐구 독서]를 선택하는 걸 추천드립니다. 그래서 공학의 기본 바탕을 다지는 것이 좋겠네요. 2학년 2학기애는 [기하, 역학과 에너지, 인공지능 기초]를 필수로 넣고, 사회나 국어는 부담 적은 걸로 가볍게 채우면 좋겠습니다. 그리고 3학년 1학기가 제일 중요한데 [미적분II, 전자기와 양자, 수학과제 탐구, 심화 영어]를 선택하시는 것이 좋겠네요. 그래서 전공 연계성을 극대화하는 게 핵심일 겁니다. 마지막으로 3학년 2학기에는 [실용 통계, 융합과학 탐구, 논술] 정도를 챙기셔서, 학종 생기부 마무리까지 하시면 완벽해질 것 같습니다. 결론적으로 물리랑 수학을 확실히 잡아 두시면, 서류 평가에서 좋은 점수를 받으실 수 있으실 겁니다.
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전자기 유도가 현대 전력 기술의 핵심 원리로 활용되는 이유는?
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.전자기 유도는 패러데이 법칙에 따라서 변화하는 자속이 기전력을 만들어 내고 전기가 자기로 그리고 또 자기가 전기로 자유롭게 변환될 수 있는 걸 보여주는 물리 현상입니다. 말이 좀 어려운데, 현대 전력 기술은 터빈의 회전 운동 에너지를 전기 에너지로 변환해 주는 발전기가 있죠. 그리고 주파수는 그대로 유지하면서 전압만 자유롭게 올리고 내려서 송전 손실을 줄이는 변압기까지 모든 과정이 이 원리 하나에 의존하고 있습니다. 특히 수십에서 수백 kV 단위의 고전압 송전이 가능해진 덕분에 거대한 유선 전력망을 전국에 효율적으로 구축하고 있죠. 뭐 결론적으로 한마디로 말하면 에너지의 형태 변환이랑 고효율 수송이라는 두 가지를 한 번에 가능하게 해준 현대 문명의 중요한 이론이라고 할 수 있습니다.
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고1 컴퓨터공학과 통합과학1 연계 주제탐구보고서
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.고등학교 1학년 통합과학1에서 '물질의 전기적 성질' 단원에서 배우는 원자 구조랑 도체,반도체,부도체의 띠이론, p-n 접합 다이오드 개념은 컴퓨터 공학에 트랜지스터 원리랑 바로 연결이 됩니다. 그래서 나름 컴공 지망생에게 적합한 주제이긴 할 겁니다. 보고서의 반도체의 밴드 갭이랑 도핑 원리를 설명해 보세요. 그 다음에 전압에 따라서 전류 흐름을 제어하는 스위칭 작동 방식을 컴퓨터에 2진수랑 결합해도 좋겠네요. 그리고 미세 공정화로 인해서 누설 전류 문제랑 발열 제어가 CPU에 속도랑 연산 능력에 미치는 영향과 한계를 짚어주는 것도 좋은 내용이 될 거에요. 그리고 저 같으면 마무리로 GAA 기술이나 차세대 반도체처럼 신소재를 활용한 연산 장치 기술을 소감으로 덧붙일 것 같습니다.그래서 결론적으로 과학적 원리가 어떻게 디지털 정보 처리 능력으로 확장되는지 내용을 적어 주면은 괜찮은 주제가 될 것 같습니다.
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원통형 리튬 배터리 알리 익스프레스에서 주문
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.개인적인 의견으로 결론부터 말씀드리면 알리에서 비보호 배터리 주문은 비 추천드립니다. 리튬 배터리는 위험물이라서 항공 배송이 막혀 있습니다. 그래서 해운 특송으로 오느라 일단 시간도 한 달이 넘게 걸리죠. 운이 나쁘면 세관에서 통관에 막혀서 폐기되는 일도 있습니다. 게다가 알리에서 파는 고방전 배터리는 껍데기만 씌운 리랩핑 짝퉁 셀이 수두룩합니다. 그래서 수명도 금방 달고 실제 방전율도 터무니없이 낮게 나오죠. XTAR 보조 배터리 팩은 소켓 유격이 딱 맞게 나와서 보호회로 붙은 긴 배터리는 아예 안 들어가는게 맞죠. 하지만 어차피 기기 내부 칩셋이 과충전이나 과방전을 완벽하게 제어해주긴 합니다. 그래서 제 생각에는 굳이 위험을 무릅쓰고 알리에서 직구할 필요는 없어 보이고, 국내 배터리 전문 쇼핑몰에서 비보호 순정 셀로 사는 게 훨씬 속 편하고 안전할 것 같습니다.
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컴퓨터의 절전모드가되면 전기를 얼마나 먹는지 궁금합니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.컴퓨터 절전모드는 본체 부품의 전원을 대부분 차단하고 RAM에만 데이터를 유지합니다. 그렇기때문에 생각보다 전기를 정말 적게 먹죠. 일반적인 데스크톱 기준으로 작업 중일 때는 100에서 많게는 300W 이상을 소비합니다. 그런데 절전모드로 들어가면 보통 15W 안팎으로 확 줄어듭니다. 이건 방에 켜둔 아주 작은 LED 무드등이나 스마트폰 충전기를 꽂아둔 수준이라고 보실수도 있구요. 그래서 밤새 켜두신다고해도 전기요금은 몇 십 원 정도로 거의 티가 안 나는 수준입니다. 물론 한 달 내내 절전모드로 방치하면 약간 차이가 날수도 있습니다. 그래도 하루 이틀 깜빡하고 자러 간 정도라면 크게 걱정하지 않으셔도 되구요. 이러니 저러니해도 장시간동안 사용하지 않을 때는 그냥 완전히 전원을 꺼두시거나, 멀티탭을 내리는 게 에너지 절약에도 좋고 마음도 편하실겁니다.
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태양광 패널은 빛을 어떻게 전기로 바꾸나요?
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.태양광 패널은 P형과 N형 반도체를 붙여서 만든 구조입니다. 빛이 패널 서페이스에 닿으면 반도체 내부의 전자가 에너지를 얻어서 튀어나오게 됩니다. 이렇게 자유로워진 전자는 P-N 접합부의 내부 전장에 의해서 한쪽 방향으로만 강제로 이동하게 되죠. 이때 이동한 전자들이 외부 회로에 따라서 P형 쪽으로 흘러가고 자연스럽게 우리가 사용하는 전기가 발생하는 원리입니다. 생각보다 단순해 보이지만 반도체 내부에서 전자의 이동 경로를 한쪽으로만 통제하도록 설계된 덕분에 꾸준하게 전류가 공급될 수가 있습니다.
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테이블 리프트 과충전시 배터리에서 발생할 수 있는 현상은 어떤게있을까요
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.테이블 리프트 배터리를 밤새 동안 과충전하면은 전해액 증발로 인해서 배터리가 부풀어 오를 수 있습니다. 그리고 발열이나 수소 가스 발생으로 인해서 성능이 저하되죠. 결국 화재 위험이 생길 수 있습니다. 요즘 충전기는 완충 후에 자동차단이 되는 기능이 있습니다. 그래서 퇴근 시에 물려 놓아도 보통은 문제 없습니다. 하지만 차단기가 고장난 상태라면 다음 날 아침에 전해액이 고갈되거나, 배터리 손상이 확인될 수 있죠. 그리고 15 스퀘어와 25 스퀘어는 전선 도체의 단면적 차이입니다. 25 스퀘어가 선이 훨씬 굵은 거죠. 그래서 허용 전류가 크고 열 발생이나 전압강하가 적습니다. 부하가 크거나 먼 거리의 전력을 보내야 될 때며 25 스퀘어를 쓰는 게 훨씬 안전합니다.
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전세집 전기가 자꾸 혼자 나가는데요... ㅜ
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.일단은 차단기가 자꾸 내려가는 것은 기본적으로 건물 배선이나 차단기 노후화 문제일 확률이 가장 높습니다. 그래서 집주인이 고쳐 주는 게 맞죠. 세입자가 비용을 내는 경우는 본인이 가져오신 전자 기기나 멀티탭 문제로 누전이 났을 때 또는 한 번에 전력을 과도하게 사용해서 과부하가 걸린 경우일 정도입니다. 우선은 집주인한테 전기 기사를 부르셔서 원인을 정확히 점검해 달라고 하시는 게 좋습니다. 그리고 세입자 기기 문제가 아니라 건물 자체의 배선이나 노후화 문제라면 당연히 집주인 부담이죠. 혹시 모르니 집에 있는 플러그를 다 뽑아 두고 하나씩 꼽아 보면서 특정 제품을 꽂을 때 차단기가 떨어지는지 확인을 먼저 해 주시면 좋을 것 같습니다.
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