1 / 12

Water-powered clock

전자물시계를 활용한 전기전도도 탐구학습. Water-powered clock. Electric Conductivity ( 전기 전도도란 ) ?. 전기 전도도 (Electric Conductivity). 용액이 전류를 운반할 수 있는 정도. 전기 저항 (ohm) 의 역수 mho 로 정의하고 기호 S(Siemens) 표기. 단위. 1S = 1/Ω ( 1 S 는 수은주 0 ℃ 에서 단면적 1 ㎜ 2 , 길이 1m 사이의 전기저항의 역수 값 ).

yosef
Download Presentation

Water-powered clock

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. 전자물시계를 활용한 전기전도도 탐구학습 Water-powered clock

  2. Electric Conductivity (전기 전도도란)? 전기 전도도 (Electric Conductivity) 용액이 전류를 운반할 수 있는 정도 전기 저항(ohm)의 역수 mho로 정의하고 기호 S(Siemens) 표기 단위 1S = 1/Ω ( 1S는 수은주 0℃에서 단면적 1㎜2, 길이 1m 사이의 전기저항의 역수 값 ) 용액 중 이 물질의 정도를 간단하게 평가할 수 있는 기준 의미 전기 전도도는 용액의 온도에 따라 측정결과가 다르므로 용액의 전도도 값은 상온 25℃기준으로 평가하는 것이 일반적이다.

  3. 오옴의 법칙과 전도도와 관계 전도도 측정 장치가 없을 경우, 우리는 멀티메터(Multi-Meter)를 활용하여 전압을 측정함으로 용액의 전도도와전압 발생의 상관관계를 확인할 수 있다. 오옴의 법칙(Ohm’s law) I (Ampere) = V (Voltage) / R (Ohm) 단 위 프랑스의 물리학자 알드레 마리 앙페르(Andre Marie Ampere)가 자기장의 크기는 전류에 비례한다는 법칙을 발견 :전류의 표기는 I (Ampere) 전류(Ampere) 이태리 물리학자, 알렉산드라볼타(Alessandro Volta)가 소금물을 담은 2개의 그릇을 준비하고 한 그릇에 구리를 담그고 다른 그릇에 아연판을 담근 후 연결하여 세계 최초로 전기를 얻음: 전압의 단위를 V (Volt). 전압(Volt) 독일의 과학 교사 게오르그오옴(Georg Ohm)이 실험을 통해 전류와 전압이 비례 관계에 있다는 사실을 규명하여 유명한 오옴의 법칙을 완성 : 저항의 단위를 오옴(Ohm) 저항(Ohm)

  4. 용액 별 전도도 값 4

  5. 전자물시계의 과학적 원리 구리판(Cu)과 아연판(Zn)은 물속에서 아래와 같은 화학반응이 일어나 아연판에서 전자가 발생되어 매체(물, 음료수, 과일)을 따라 이동합니다. Cu+2+ 2e-= Cu (환원반응) Zn = Zn+2+ 2e-(산화반응) 아연판과 구리판에서 산화, 환원반응으로 전위차가 생깁니다. 전위차는 각 물질의 깁스 에너지 (Gibbs Energy)을 이용하여 구리의 깁스 에너지 : -65490 J/mol 아연의 깁스 에너지 : -147060 J/mol E(산화환원전위) = - G/(n X F), 여기서 F는 Fraday상수 : 96500 이며 n은 전자 개수입니다. 구리의 산화환원전위 = -(-65490)/(2 X 96500) = 0.340V, 아연의 산화환원전위 = (-147060)/(2 X 96500) = -0.762V 구리판의 양극과 아연판 음극의 이론적 전위차는 1.1V가 됩니다. 전자물시계에서는 구리판과 아연판이 2개씩 직렬로 연결 : 이론적으로 2.2V의 전압

  6. 전자물시계의 특징 1 간단하고 쉬운 조립 2 납땜이 필요 없는 스프링 연결잭 채택 3 유용하고 실질적인 과학 실험 키트 4 내가 만든 책상용 시계로 지속적 사용 가능 - 볼타 전지 : 화학반응으로 전기 생성 - 직렬과 병렬 연결의 개념 - 각 액체나 용액에서의 전기 전도도 차이

  7. 전자물시계의 조립 Note : 전자물시계에는 저항 연결 필요 없음 구리판과 아연판 직렬 연결 시 조심

  8. 전자물시계의 조립 Note : 오렌지, 사과는 물론 오이 등으로 테스트하기

  9. 멀티메터를 사용 전자물시계 전압 측정 * 직류전압 20V에 스위치를 맞춘다. *검정 과 빨간 잭을 위 설명된 구멍에 끼운다. * 구리판과 아연판에 리드봉을접촉한다. * 전압 값을 읽고 기록한다.

  10. 여러 용액에서의 전압 실험 전자 물시계에 사용되는 액체나 용액 종류에 따라 서로 다른 전도도의 영향으로 전압 값은 다르게 측정된다.

  11. 전자 물시계 유지관리 전자 물시계는 물 속의 아연판의 화학적 반응에 의한 전기적 에너지로 작동된다. 시간이 경과하면 아연판이 물과 산화 반응하여 녹(스케일)이 생기고 이는 아연판 과 물의 지속적인 화학반응을 방해한다. 전자 물시계의 작동을 유지하기 위해 주기적으로 2-3주 간격으로 아연판 표면의 녹(스케일)은 사포나 천으로 닦아주고 물을 갈아주도록 한다.

  12. ThankYou

More Related