전기 회로 실험실은 어떻게 쓰나요?
회로 만들기에서 부품 상자(🔋 전지, 💡 전구, 〰️ 저항, 🔘 스위치, ➖ 전선)를 고르고 판의 점선 칸을 누르면 부품이 놓여요. 전류가 흐르는 길이 한 바퀴 이어지면 노란 점이 움직이고 전구가 켜져요. 📊 측정값에는 부품마다 전류계로 잰 전류(A)와 전압계로 잰 전압(V)이 나와요. 계산은 실제 회로 계산 방법(마디 해석)으로 해서, 아무렇게나 이어도 맞는 값이 나와요.
직렬 연결은 부품을 한 줄로 잇는 거예요. 전류가 한 길로만 흘러서 어느 부품에서나 전류가 같고, 전지 전압이 부품들에 나뉘어 걸려요. 그래서 전구 2개를 직렬로 이으면 하나일 때보다 어두워져요. 병렬 연결은 길을 여러 갈래로 나누는 거예요. 갈래마다 전지 전압이 그대로 걸려서 전구가 각각 밝고, 하나를 빼도 나머지는 계속 켜져요. 집의 전기 기구가 병렬로 이어진 까닭이에요.
옴의 법칙 탭에서는 전압과 저항을 바꾸며 전류를 재요. 저항이 같으면 전류는 전압에 비례해서 그래프가 곧은 직선이 되고, 저항이 2배면 전류는 반이 돼요. 스위치를 열면(빨강) 길이 끊겨 전류가 0이 되지만, 열린 스위치 양 끝에는 전지 전압이 그대로 걸려 있어요. 전지의 +와 −를 전선으로만 이으면 합선(쇼트) 경고가 나와요.
❓ 자주 묻는 질문
전구를 직렬로 이으면 왜 어두워지나요?
전체 저항이 커져서 전류가 줄고, 전지 전압도 두 전구에 나뉘어 걸리기 때문이에요. 전구 밝기는 전력(P = V × I)으로 정해지는데, 전구 2개 직렬이면 전구 하나의 전력이 4분의 1로 줄어요.
병렬로 저항을 더 이었는데 왜 전체 저항이 작아지나요?
전류가 지나갈 길이 하나 더 생겼기 때문이에요. 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ 로 계산하면, 20 Ω 두 개를 병렬로 이으면 전체 저항은 10 Ω 이 돼요. 마트 계산대가 늘어나면 줄이 빨리 줄어드는 것과 비슷해요.
집에서 콘센트로 따라 해 봐도 되나요?
절대 안 돼요! 집의 전기는 220 V 라서 감전되면 크게 다쳐요. 이 시뮬레이션으로 충분히 해 보고, 실제 실험은 학교에서 선생님과 함께 건전지(1.5 V)로만 해요.