SCIENCE 3D | 연필심 저항 실험

무슨 일이 일어났나

연필심의 흑연은 금속처럼 전기가 통하는 물질이라, 종이에 진하게 그은 선은 가느다란 저항선처럼 작동합니다.

선이 길수록, 가늘수록 전류가 지나기 어려워 저항이 커지고 LED 가 어두워집니다.

시뮬레이터의 1 000 Ω · 5 000 Ω 은 짧은 선과 긴 선을 견주려고 고른 본보기 값이고, 실제 선의 저항은 연필 진하기와 선 굵기에 따라 다릅니다.

9 V 에서 1 000 Ω 이면 LED 에 7.00 mA, 5 000 Ω 이면 1.40 mA 가 흘러 밝기가 눈에 띄게 달라집니다.

어른과 함께 진한 연필(4B 같은)로 종이에 길이 10 cm, 폭 5 mm 쯤 되는 굵은 선을 여러 번 덧칠해 긋습니다.
9 V 건전지의 + 극에 집게 전선을 물리고, 그 전선의 다른 끝을 LED 의 긴 다리(+)에 잇습니다.
LED 의 짧은 다리(−)에 이은 둘째 집게 전선 끝을 연필 선 한쪽 끝에 대고, 건전지 − 극에 이은 셋째 전선 끝을 연필 선 다른 쪽 끝에 댑니다.
셋째 전선 끝을 연필 선을 따라 조금씩 가까이 옮기며 LED 밝기가 어떻게 바뀌는지 봅니다.
시뮬레이터의 저항 끌개를 움직여 보며, 연필 선이 길어질 때 LED 전류가 줄어드는 것과 견주어 봅니다.

⚠️ 전원은 9 V 이하 건전지만 씁니다 — 벽의 콘센트 전기는 어떤 경우에도 쓰지 않습니다.
⚠️ 두 전선 끝을 연필 선 위에서 2 cm 보다 가깝게 붙이거나 LED 다리를 건전지 두 극에 바로 대지 않습니다 — LED 가 타거나 건전지가 뜨거워질 수 있습니다.
⚠️ 실험이 끝나면 집게 전선을 건전지에서 떼어 두 극이 서로 닿지 않게 보관합니다.

옴은 1826 년 전압 · 전류 · 저항 사이의 관계를 찾아, 전압이 전류와 저항의 곱과 같다는 «옴의 법칙» 을 세웠습니다. 연필 선을 늘이면 LED 가 어두워지는 것은 그가 다룬 «저항» 이 커지는 모습을 눈으로 보는 일입니다.