LED 방향 바꾸기 실험
Which way does an LED light? A coin-cell test
동전 전지에 LED 를 댈 때 다리 방향을 바꾸면 무슨 일이 생길까요?
무슨 일이 일어났나
LED 는 한쪽 방향으로만 전류를 보내는 다이오드라서, 긴 다리를 전지의 + 쪽에 대야 켜지고 반대로 대면 꺼집니다.
방향이 맞아도 전지 전압이 켜지는 전압을 넘어야 합니다. 시뮬레이터에서 3 V 에 문턱 2 V 면 6.67 mA 가 흐르지만, 문턱을 3.2 V 로 올리면 0 A 가 됩니다.
다른 색 LED 로 똑같이 해 보면, 같은 동전 전지로도 색에 따라 밝기가 달라 보일 수 있습니다.
💡 생활 속 예시
- LED 초 · 장난감 불빛의 전지 칸에 + · − 표시가 있는 것은 LED 가 켜지는 방향을 맞추기 위해서입니다.
- 학교 회로 만들기 시간에 LED 가 안 켜지면, 긴 다리가 + 쪽에 꽂혔는지 보는 것이 첫 순서입니다.
🧪 해 보기
- 과학 상자의 LED 한 개와 동전 모양 리튬 전지(3 V) 한 개를 준비합니다.
- LED 의 긴 다리를 전지의 + 면(글씨가 있는 넓은 면)에, 짧은 다리를 − 면에 닿게 손가락으로 살짝 집습니다.
- 불이 켜지는지 본 다음, 두 다리를 바꿔 다시 집어 봅니다.
- 켜졌을 때와 꺼졌을 때의 다리 방향을 종이에 그려 견줘 봅니다.
- ⚠️ 어른과 함께 합니다.
- ⚠️ 동전 전지는 삼키기 쉬워 위험합니다. 쓰고 나면 바로 아이 손이 닿지 않는 곳에 둡니다.
- ⚠️ CPSC 는 삼킨 동전 전지가 빠르면 2 시간 만에 목을 다치게 한다고 알립니다.
- ⚠️ LED 를 콘센트나 집 전기에 대지 않습니다.
누가 왜 찾았나
LED 가 한 방향으로만 켜지는 것은 p–n 접합 때문입니다. 1989 년 아카사키 이사무와 아마노 히로시가 질화 갈륨(GaN)으로 이런 접합을 만들어 자외선 LED 를 처음 보였고, 이 연구가 오늘의 파란 · 흰 LED 로 이어졌습니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 빛과 물질 [12물리03-05]
- 잉글랜드 · KS4 Physics: Electricity
출처
이어서 보기
같은 단원 · 반도체와 전자 소자
- 개념전기가 통하는 정도로 나눈 물질 (도체 · 부도체 · 반도체)
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