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Elly & Julie

전기의 이용

전지 · 전구 · 전선을 끊어지지 않게 이어 전구에 불을 켜고(전기 회로), 전지 두 개를 직렬로 이으면 더 밝아지는 것을 확인해요. 볼트에 감은 에나멜선에 전기를 흘려 전자석을 만들어 영구 자석과 견주고, 전기를 안전하고 아껴 쓰는 실천 계획을 세워요.

초6 · 소주제 4개 · 약 80분검토 전
단원 정보

이 단원을 마치면

  • 전지 · 전구 · 전선을 이어 전구에 불을 켜 보고, 불이 켜지는 전기 회로의 특징을 말한다.
  • 전지 한 개를 이은 회로와 전지 두 개를 직렬연결한 회로를 견주어 전구의 밝기가 어떻게 다른지 설명한다.
  • 전자석을 만들어 전기가 흐를 때 · 전지의 수 · 전지의 방향에 따른 성질을 영구 자석과 견주고, 전자석이 쓰이는 곳을 조사한다.
  • 전기를 안전하고 효율적으로 쓰는 방법을 조사해 실천 계획을 세우고 생활에서 지킨다.
앞에서 배운 것5-8 · 자원과 에너지 →
#전기#전지#(+)극#(−)극#꼬마전구#꼭지어려움 ★★★★★AI와 함께 씀 · Claude Opus 5.5

문제 · 답 · 설명이 틀렸다면 틀린 곳 알려 주기 →

  1. 불이 켜지는 전기 회로문제 6
  2. 전지 두 개를 직렬로 이으면문제 5
  3. 전자석의 성질과 쓰임문제 5
  4. 전기를 안전하게 · 아껴 쓰기문제 4

불이 켜지는 전기 회로

이 개념 문제 6개 풀기 →
전기 회로는 중학교 「전기와 자기」에서 전류 · 전압 · 저항으로 이어져요.

꼬마전구에 불을 켜려면 전지 · 전구 · 전선이 있어야 해요. 전지는 볼록한 쪽이 (+)극, 평평한 쪽이 (−)극이에요. 꼬마전구 아래쪽에는 쇠로 된 두 곳이 있는데, 맨 아래 볼록한 곳이 꼭지, 나사처럼 생긴 둘레가 옆면이에요.

건전지(AA, 1.5 V) — 볼록한 쪽이 (+)극, 평평한 쪽이 (−)극이에요

건전지(AA, 1.5 V) — 볼록한 쪽이 (+)극, 평평한 쪽이 (−)극이에요

사진 Asim18 · CC BY 3.0

실험에서 쓰는 건전지(AA, 1.5 V) — 볼록한 쪽이 (+)극, 평평한 쪽이 (−)극이에요.

전구의 꼭지와 옆면이 전지의 (+)극과 (−)극에 각각 이어져, 끊어진 곳 없이 전기가 한 바퀴 돌 때 불이 켜져요. 이렇게 전기가 흐르도록 전지 · 전구 · 전선을 이은 것을 전기 회로라고 해요. 전선을 두 개 이었어도 둘 다 옆면에만 닿거나, 둘 다 한 극에만 이으면 불이 켜지지 않아요.

+−가켜짐+−나안 켜짐 · 뜨거움+−다켜짐
(가) 꼭지는 (+)극, 옆면은 (−)극 — 켜짐, (나) 두 전선이 모두 옆면에 — 안 켜짐, (다) 꼭지를 (+)극에 바로 대고 옆면을 (−)극에 — 켜짐.
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잇기 퍼즐

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자료 · 계산 마디 전압법으로 직접 계산한 가상 실험(전지 1.5 V · 꼬마전구 8 Ω, 전기가 통하는 물질은 금속)

해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 → '켜질 것 같아요 / 안 켜질 것 같아요'를 고르세요 → 켜진 회로들의 공통점은 무엇인가요?

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자료 · 계산 마디 전압법으로 직접 계산한 가상 실험(전지 1.5 V · 꼬마전구 8 Ω, 전기가 통하는 물질은 금속)

해 볼 것 · 전구의 꼭지 · 옆면과 전지의 두 극을 이어 불을 켜 보세요 → (+)극과 (−)극을 전선으로 바로 이으면 어떻게 되나요?

(+)극과 (−)극을 전선으로 바로 이으면 전기가 전구로 가지 않고 전선으로만 흘러 전지와 전선이 뜨거워져요(합선). 실험할 때 절대 하지 않아요.

실험에서는 전지 끼우개 · 전구 끼우개 · 집게 전선을 쓰면 쉽게 이을 수 있고, 스위치를 달면 회로를 잇고 끊을 수 있어요 — 스위치를 닫으면 불이 켜지고, 열면 회로가 끊어져 꺼져요.

회로 한 곳을 끊고 그 사이에 여러 물질을 끼워 보면, 전기가 잘 통하는 물질과 잘 통하지 않는 물질이 나뉘어요. 철 · 알루미늄 · 구리 같은 금속은 전기가 잘 통하고(도체), 나무 · 플라스틱 · 유리 · 고무 · 종이는 잘 통하지 않아요(부도체). 그래서 전선은 속을 구리로, 겉을 비닐로 만들어요.

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전기가 통할까

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자료 · 계산 마디 전압법으로 직접 계산한 가상 실험(전지 1.5 V · 꼬마전구 8 Ω, 전기가 통하는 물질은 금속)

해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 → 물질을 하나씩 끼워 보세요 → 불이 켜진 물질들은 무엇으로 되어 있나요?

+−알루미늄 포일전구에 불이 켜져요
회로의 빈 곳에 알루미늄 포일(금속)을 끼우면 전기가 통해 전구에 불이 켜져요.
같이 풀어 보기 1불이 켜지는 것은 어느 것일까?
+−가+−나+−다

(가) ~ (다) 가운데 전구에 불이 켜지는 것을 골라 보세요.

▸ 풀이 보기
  1. (가) 두 전선이 모두 (+)극에 이어져 (−)극으로 돌아오는 길이 없어요 — 안 켜져요.
  2. (나) 꼭지는 (−)극, 옆면은 (+)극에 이어졌어요. 극을 바꿔 이어도 꼭지와 옆면이 두 극에 각각 이어지면 켜져요.
  3. (다) 전선이 하나뿐이라 회로가 끊어져 있어요 — 안 켜져요.

답: (나)

같이 풀어 보기 2빈 곳에 끼우면 불이 켜지는 물질

회로의 빈 곳에 동전 · 나무젓가락 · 알루미늄 포일 · 유리 구슬을 차례로 끼웠어요. 전구에 불이 켜지는 것을 모두 골라 보세요.

▸ 풀이 보기
  1. 동전과 알루미늄 포일은 금속이라 전기가 잘 통해요 — 불이 켜져요.
  2. 나무젓가락(나무)과 유리 구슬(유리)은 전기가 잘 통하지 않아요 — 불이 켜지지 않아요.

답: 동전, 알루미늄 포일

잠깐 퀴즈

전선의 속을 구리로, 겉을 비닐로 만드는 까닭으로 알맞은 것은?

전지 두 개를 직렬로 이으면

이 개념 문제 5개 풀기 →
전지의 직렬연결은 중학교 「전기와 자기」에서 전압 · 저항의 직렬연결과 병렬연결로 이어져요.

전지 한 개를 이은 회로와 전지 두 개를 이은 회로의 전구 밝기를 견줘 봐요. 한 전지의 (+)극을 다른 전지의 (−)극에 이어 전지 두 개를 한 줄로 잇는 것을 전지의 직렬연결이라고 해요.

전지 두 개를 직렬연결하면 전지 한 개일 때보다 전구가 더 밝아요. 전동기를 달면 더 빨리 돌고, 버저를 달면 소리가 더 커지고, 발광 다이오드(LED)도 더 밝아져요. 그런데 두 전지를 같은 극끼리((+)극과 (+)극) 이으면 두 전지가 서로 반대로 밀어 전구가 켜지지 않아요.

흰색 발광 다이오드(LED)를 가까이 본 모습 — 투명한 덮개 속 작은 조각에서 빛이 나요

흰색 발광 다이오드(LED)를 가까이 본 모습 — 투명한 덮개 속 작은 조각에서 빛이 나요

사진 Gophi · CC BY-SA 3.0

전자석 버저 — 속의 전자석이 얇은 쇠판을 빠르게 떨게 해 소리를 내요

전자석 버저 — 속의 전자석이 얇은 쇠판을 빠르게 떨게 해 소리를 내요

사진 jdx · CC BY-SA 3.0

발광 다이오드(LED)와 버저 — 전지를 직렬로 이으면 LED 는 더 밝아지고 버저 소리는 더 커져요.
+−가+−+−나
(가) 전지 한 개, (나) 전지 두 개를 직렬연결 — (나)의 전구가 더 밝아요.
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전기 회로 실험대 3D

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자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형(전지 · 끼우개 · 전구 · 전동기 · 스위치 · 집게 전선) — 밝기는 회로 계산의 어림

해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 → 전지를 한 개 · 두 개 직렬 · 같은 극끼리로 바꿔 보세요 → 끼우개 속 전지의 방향을 돌려 보며 견줘요.

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전지 한 개 · 두 개

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자료 · 계산 마디 전압법으로 직접 계산한 가상 실험(전지 1.5 V · 내부 저항 0.3 Ω) — 밝기 · 빠르기 · 소리 크기는 전력으로 견준 어림

해 볼 것 · 전구 · 전동기 · 버저를 바꿔 가며 전지 한 개와 두 개 직렬연결을 견줘 보세요 → '같은 극끼리'는 어떻게 되나요?

전지를 많이 이을수록 무조건 좋은 것은 아니에요. 전구마다 알맞은 전지의 수가 있어서, 전지를 너무 많이 이으면 전구 속 가는 선(필라멘트)이 끊어질 수 있어요 — 실험할 때는 전지의 수에 알맞은 전구를 써요.

같이 풀어 보기 3더 밝게 켜려면 전지를 어떻게 이을까?
+−+−가+−+−나

전지 두 개를 (가), (나)처럼 이은 뒤 스위치를 닫았어요. 전구가 전지 한 개일 때보다 더 밝게 켜지는 것은 어느 것일까요?

▸ 풀이 보기
  1. (가)는 왼쪽 전지의 (+)극이 오른쪽 전지의 (−)극에 이어졌어요 — 전지의 직렬연결이에요.
  2. (나)는 두 전지의 (+)극끼리 맞닿아 있어요 — 서로 반대로 밀어 전구가 켜지지 않아요.

답: (가)

잠깐 퀴즈

전지 두 개를 같은 극끼리 이은 회로에 전구를 달고 스위치를 닫으면?

전자석의 성질과 쓰임

이 개념 문제 5개 풀기 →
전자석은 중학교 「전기와 자기」에서 코일 둘레의 자기장과 전동기로 이어져요.

둥근머리 볼트에 에나멜선(겉에 얇은 막을 입힌 구리선)을 한 방향으로 여러 번 감고, 양 끝의 막을 사포로 벗겨 전지 · 스위치와 이어 봐요. 스위치를 닫아 전기가 흐르면 볼트가 클립을 끌어당겨요 — 전기가 흐르는 동안 자석이 된 거예요. 이렇게 전기가 흐를 때 자석이 되는 것을 전자석이라고 해요.

쇠못에 구리선을 감아 9 V 전지와 이은 전자석 — 전기가 흐르면 쇠못이 자석이 돼요

쇠못에 구리선을 감아 9 V 전지와 이은 전자석 — 전기가 흐르면 쇠못이 자석이 돼요

사진 Gina Clifford · CC BY-SA 4.0

손바닥 위의 나침반 — 바늘이 자석이라 N극이 북쪽을 가리켜요

손바닥 위의 나침반 — 바늘이 자석이라 N극이 북쪽을 가리켜요

사진 Sneha G Gupta · CC BY-SA 4.0

쇠못에 구리선을 감아 전지와 이은 전자석, 전자석의 극을 알아볼 때 쓰는 나침반.

전자석에는 이런 성질이 있어요.

  • 스위치를 열어 전기가 흐르지 않으면 자석의 성질이 없어져 클립이 떨어져요.
  • 전지를 더 직렬로 이으면 더 많은 클립이 붙어요 — 전자석이 세져요.
  • 전지의 방향을 바꾸면 볼트 양 끝의 극이 서로 바뀌어요. 볼트 끝에 나침반을 놓으면 바늘이 반대쪽을 가리켜요.

나침반 바늘의 N극은 자석의 S극에 끌려가고 N극에서는 밀려나요. 그래서 볼트 끝 가까이에 놓은 나침반 바늘의 N극이 볼트 쪽을 가리키면 그 끝은 S극, 반대쪽을 가리키면 N극이에요.

+−NS클립 6개N
스위치를 닫으면 볼트가 전자석이 되어 클립이 붙어요. 머리 옆 나침반 바늘의 N극이 반대쪽을 가리키니 머리 쪽이 N극이에요.
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전자석 만들기

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자료 · 계산 붙는 클립 수는 코일에 흐르는 전기의 세기에 비례하게 잡은 어림, 쓰이는 곳 사진 위키미디어 공용

해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 → 스위치를 닫았다 열고, 전지를 2개 · 3개로 늘리고, 전지 방향을 바꿔 보세요 → 클립 수와 나침반 바늘은 어떻게 달라지나요?

전자석은 늘 같은 세기 · 같은 극을 가진 영구 자석(막대자석 같은 것)과 다른 점이 있어요.

  • 자석이 되는 때 — 전자석은 전기가 흐를 때만, 영구 자석은 늘 자석이에요.
  • 세기 바꾸기 — 전자석은 전지의 수로 바꿀 수 있지만, 영구 자석은 바꿀 수 없어요.
  • 극 바꾸기 — 전자석은 전지의 방향을 바꾸면 극이 바뀌지만, 영구 자석은 바꿀 수 없어요.
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영구 자석과 견주기

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자료 · 계산 붙는 클립 수는 코일에 흐르는 전기의 세기에 비례하게 잡은 어림, 쓰이는 곳 사진 위키미디어 공용

해 볼 것 · 막대자석과 전자석에 붙은 클립을 견줘 보세요 → 스위치를 열면 어느 쪽 클립이 떨어지나요?

더 알아보기 — 센 전자석을 처음 만든 사람

1820년대에 처음 만든 전자석은 전선을 듬성듬성 한 겹만 감아 힘이 약했어요. 1830년대에 미국의 과학자 조지프 헨리는 비단으로 감싼 전선을 철심에 여러 겹 촘촘히 감아 무거운 철을 들어 올리는 센 전자석을 만들었어요. 감싼 전선이라 여러 겹 감아도 서로 닿지 않았지요 — 오늘날 에나멜선의 얇은 막이 하는 일과 같아요.

조지프 헨리가 1830년대에 만든 전자석 — 비단으로 감싼 전선을 여러 겹 감아 아주 센 전자석을 만들었어요

조지프 헨리가 1830년대에 만든 전자석 — 비단으로 감싼 전선을 여러 겹 감아 아주 센 전자석을 만들었어요

사진 Edward W. Byrn(1900년 책) · 퍼블릭 도메인

조지프 헨리가 1830년대에 만든 전자석(1900년 책의 사진).

전자석은 껐다 켤 수 있고 세기와 극을 바꿀 수 있어서 우리 둘레의 많은 곳에 쓰여요. 고철 처리장의 전자석 기중기는 전기를 켜서 무거운 고철을 붙여 들어 올리고, 전기를 꺼서 원하는 곳에 내려놓아요 — 영구 자석이라면 붙은 고철을 내려놓을 수 없겠지요. 전자석은 철로 된 물체만 끌어당기므로, 알루미늄 캔 · 나무 · 플라스틱은 붙지 않아 고철을 고르는 데도 쓰여요.

고철 레일을 싣는 기계 — 팔 끝의 둥근 전자석에 긴 철도 레일이 붙어 들려 있어요

고철 레일을 싣는 기계 — 팔 끝의 둥근 전자석에 긴 철도 레일이 붙어 들려 있어요

사진 Zwergelstern · CC BY-SA 3.0

고철을 들어 올리는 전자석(1914년쯤) — 위로 나온 전선으로 전기를 보내요

고철을 들어 올리는 전자석(1914년쯤) — 위로 나온 전선으로 전기를 보내요

사진 Cyril Methodius Jansky · 퍼블릭 도메인

고철 레일을 들어 올리는 전자석 기계, 1914년쯤의 전자석 기중기 — 전기를 끊으면 붙은 쇠붙이를 내려놓아요.
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전자석 기중기 3D

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자료 · 계산 코드로 그린 설명용 모형(기중기 · 철 고철 · 알루미늄 캔 · 나무 · 플라스틱 · 트럭) — 들어 올리는 개수는 세기 차이를 보이려는 어림

해 볼 것 · 먼저 예상해 보세요 → 전기를 켜고 내려 고철을 붙이고, 트럭 쪽으로 옮겨 전기를 꺼 보세요 → 세기를 올리면 무엇이 달라지나요?

그 밖에도 전자석의 힘으로 선로 위에 떠서 달리는 자기 부상 열차, 전자석이 떨리며 소리를 내는 스피커 · 버저 · 초인종, 전자석이 돌아가게 하는 선풍기 · 세탁기의 전동기, 아주 센 전자석으로 몸속을 찍는 병원의 MRI 에 전자석이 쓰여요.

인천국제공항 자기 부상 열차(2016년) — 전자석의 힘으로 선로 위에 떠서 달려요

인천국제공항 자기 부상 열차(2016년) — 전자석의 힘으로 선로 위에 떠서 달려요

사진 revi · CC BY 2.0 KR

병원의 MRI(자기 공명 영상 장치, 스웨덴 예테보리) — 둥근 통 속의 아주 센 전자석으로 몸속을 찍어요

병원의 MRI(자기 공명 영상 장치, 스웨덴 예테보리) — 둥근 통 속의 아주 센 전자석으로 몸속을 찍어요

사진 Jan Ainali · CC BY 3.0

인천국제공항 자기 부상 열차(2016년), 병원의 MRI — 둘 다 전자석을 써요.
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전자석은 어디에 쓸까

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자료 · 계산 붙는 클립 수는 코일에 흐르는 전기의 세기에 비례하게 잡은 어림, 쓰이는 곳 사진 위키미디어 공용

해 볼 것 · 카드를 살펴보고, 우리 집에서 전자석이 들어 있는 물건을 하나 더 찾아보세요.

같이 풀어 보기 4전자석을 세게 하고, 극을 바꾸려면

전자석 실험에서 (1) 클립을 더 많이 붙이려면, (2) 볼트 머리 쪽의 극을 반대로 바꾸려면 어떻게 해야 할까요?

▸ 풀이 보기
  1. 전자석은 전지를 더 직렬로 이을수록 세져요 — 전지를 하나 더 직렬로 이어요.
  2. 전자석의 극은 전지의 방향에 따라 정해져요 — 전지의 방향을 반대로 바꿔 끼워요.

답: (1) 전지를 더 직렬로 잇는다, (2) 전지의 방향을 바꾼다

같이 풀어 보기 5나침반으로 전자석의 극 찾기
+−N

스위치를 닫았더니 볼트 머리 옆에 놓은 나침반 바늘의 N극이 볼트 머리 쪽을 가리켰어요. 볼트 머리 쪽은 무슨 극일까요? 전지의 방향을 바꾸면 어떻게 될까요?

▸ 풀이 보기
  1. 나침반 바늘의 N극은 자석의 S극에 끌려가요 — 바늘 N극이 머리 쪽을 가리키니 머리 쪽은 S극이에요.
  2. 전지의 방향을 바꾸면 전자석의 극이 서로 바뀌어 머리 쪽이 N극이 되고, 바늘의 N극은 반대쪽을 가리켜요.

답: S극, 전지 방향을 바꾸면 N극

전자석 실험을 할 때는 에나멜선이 뜨거워질 수 있으니 스위치를 잠깐씩만 닫고, 실험이 끝나면 전지를 빼 둬요.

전기를 안전하게 · 아껴 쓰기

이 개념 문제 4개 풀기 →
전기 안전은 중학교 「전기와 자기」에서 멀티탭과 소비 전력으로 이어져요.

집에서 쓰는 전기는 건전지보다 훨씬 세서 잘못 쓰면 감전되거나 불이 날 수 있어요.

  • 젖은 손으로 플러그를 만지지 않아요. 우리가 쓰는 물은 전기가 잘 통해요.
  • 콘센트 하나에 플러그를 여러 개 꽂지 않아요(문어발). 한꺼번에 많이 쓰면 전선이 뜨거워져 불이 날 수 있어요.
  • 플러그는 머리를 잡고 뽑아요. 전선을 잡아당기면 속이 끊어지거나 벗겨질 수 있어요.
  • 콘센트 구멍에 젓가락 같은 금속을 넣지 않고, 겉이 벗겨진 전선은 쓰지 않아요.
책상 아래에 멀티탭 · 전선이 잔뜩 엉킨 모습 — 한 콘센트에 여러 전기 제품을 꽂아 쓰면 전선이 뜨거워져 위험해요

책상 아래에 멀티탭 · 전선이 잔뜩 엉킨 모습 — 한 콘센트에 여러 전기 제품을 꽂아 쓰면 전선이 뜨거워져 위험해요

사진 247homerescue · CC0

책상 아래에 멀티탭 · 전선이 잔뜩 엉킨 모습 — 한꺼번에 많이 쓰면 전선이 뜨거워져 위험해요.

전기를 아껴 쓰는 것도 중요해요. 전기를 만드는 데 석탄 · 가스 같은 자원이 쓰이기 때문이에요. 방을 나올 때는 전등을 끄고, 쓰지 않는 전기 제품의 플러그를 뽑아요. 전원을 꺼 두어도 플러그를 꽂아 두면 조금씩 전기가 쓰이거든요(대기 전력). 냉장고 문은 빨리 닫아요.

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집 안에서 전기를 쓰는 모습 — 1 문어발 콘센트, 2 젖은 손, 3 전선 당겨 뽑기는 위험하고, 4 빈 방의 전등, 5 열어 둔 냉장고, 6 꽂아 둔 플러그는 낭비예요.
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집 안 탐정

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자료 · 계산 같은 밝기(약 800 lm)의 백열전구 60 W · LED 전구 약 9 W — 미국 연방거래위원회(FTC) 소비자 안내 「Shopping for Light Bulbs」의 값으로 계산

해 볼 것 · 먼저 그림을 잘 살펴보세요 → 위험한 곳과 낭비하는 곳을 눌러 찾아보세요 → 어떻게 고치면 될까요?

같은 밝기의 전구라도 쓰는 전기는 달라요. 미국 연방거래위원회(FTC)의 전구 고르기 안내에 따르면, 60 W 백열전구만큼 밝은(약 800 lm) LED 전구는 약 9 W 만 써요. 백열전구는 전기의 대부분이 빛이 아니라 열로 나가서, 켜 둔 백열전구는 손을 대기 어려울 만큼 뜨거워요. 하루 4시간씩 1년 동안 켜면 백열전구는 87.6 kWh, LED 전구는 13.1 kWh 의 전기를 써요.

빛나는 백열전구의 필라멘트 — 가는 선이 아주 뜨겁게 달아올라 빛을 내요(전기의 대부분은 열로 나가요)

빛나는 백열전구의 필라멘트 — 가는 선이 아주 뜨겁게 달아올라 빛을 내요(전기의 대부분은 열로 나가요)

사진 Gauravggs · CC BY-SA 4.0

빛나는 백열전구의 필라멘트 — 가는 선이 아주 뜨겁게 달아올라 빛을 내고, 전기의 대부분은 열로 나가요.
하루 4시간씩 1년 켜면 쓰는 전기백열전구60 W87.6 kWhLED 전구9 W13.1 kWh같은 밝기(약 800 lm) · 미국 FTC 전구 안내의 대표 값
같은 밝기의 백열전구(60 W)와 LED 전구(9 W)를 하루 4시간씩 1년 켰을 때 쓰는 전기 — 미국 FTC 전구 안내의 값으로 계산.
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전등 바꾸기

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자료 · 계산 같은 밝기(약 800 lm)의 백열전구 60 W · LED 전구 약 9 W — 미국 연방거래위원회(FTC) 소비자 안내 「Shopping for Light Bulbs」의 값으로 계산

해 볼 것 · 하루에 켜는 시간을 바꿔 보세요 → LED 전구로 바꾸면 얼마나 아낄 수 있나요?

알게 된 것을 바탕으로 실천 계획을 세워요. 우리 집에서 지킬 약속을 골라 카드로 만들고 일주일 동안 지켜 기록해요. 생활 규칙으로 만들거나, 글 · 그림 · 역할 놀이로 가족 · 친구와 나눠도 좋아요.

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실천 계획 카드

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자료 · 계산 같은 밝기(약 800 lm)의 백열전구 60 W · LED 전구 약 9 W — 미국 연방거래위원회(FTC) 소비자 안내 「Shopping for Light Bulbs」의 값으로 계산

해 볼 것 · 안전 약속과 아끼는 약속을 골라 카드를 만들어 보세요 → 일주일 동안 지킨 날에 ○ 를 그려요.

같이 풀어 보기 6LED 전구는 전기를 얼마나 덜 쓸까?

같은 밝기의 백열전구는 60 W, LED 전구는 9 W 의 전기를 써요. LED 전구는 백열전구보다 전기를 몇 % 덜 쓸까요?

▸ 풀이 보기
  1. 덜 쓰는 양: 60 − 9 = 51 (W)
  2. 백열전구에 견준 비율: 51 ÷ 60 = 0.85 → 85%

답: 85%

이 단원에서 자주 하는 실수
  • 전선 두 개만 이으면 무조건 불이 켜진다? — 전구의 꼭지와 옆면이 전지의 서로 다른 극에 각각 이어져야 켜져요.
  • 전지를 두 개 이으면 언제나 더 밝다? — 한 전지의 (+)극을 다른 전지의 (−)극에 이어야(직렬연결) 밝아지고, 같은 극끼리 이으면 켜지지 않아요.
  • 전자석은 막대자석처럼 늘 자석이다? — 전자석은 전기가 흐를 때만 자석이 돼요. 세기는 전지의 수로, 극은 전지의 방향으로 바꿔요.
  • 전원을 끈 전기 제품은 플러그를 꽂아 두어도 전기를 쓰지 않는다? — 꽂혀 있으면 대기 전력이 조금씩 쓰여요.

한 장 요약

한 장 요약

  1. 전구의 꼭지와 옆면이 전지의 (+)극과 (−)극에 각각 이어져 끊어진 곳이 없으면 불이 켜져요(전기 회로). 금속은 전기가 잘 통하고(도체), 나무 · 플라스틱 · 유리는 잘 통하지 않아요(부도체).
  2. 한 전지의 (+)극을 다른 전지의 (−)극에 이으면(전지의 직렬연결) 전지 한 개일 때보다 전구가 더 밝아요. 같은 극끼리 이으면 켜지지 않아요.
  3. 전자석은 전기가 흐를 때만 자석이 되고, 전지를 더 직렬로 이으면 세지고, 전지의 방향을 바꾸면 극이 바뀌어요 — 기중기 · 자기 부상 열차 · 스피커에 쓰여요.
  4. 젖은 손 · 문어발 콘센트 · 전선 당겨 뽑기는 위험해요. 전등 끄기 · 플러그 뽑기(대기 전력) · LED 전구로 전기를 아끼고, 실천 계획을 세워 지켜요.

교육과정 · 2022 개정 초등학교 과학 5 · 6학년군 · (15) 전기의 이용 · [6과15-01] ~ [6과15-04] · 전구의 직렬연결 · 병렬연결은 다루지 않고 전지는 직렬연결만 다룸, 전자석은 전지의 수에 따른 세기 · 전지의 방향에 따른 극의 변화를 영구 자석과 견주되 전류에 의한 자기장 개념은 쓰지 않음

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  1. 꼬마전구에 불이 켜지려면 전구의 꼭지와 옆면을 전지의 어디에 이어야 할까요?

  2. 회로의 빈 곳에 끼웠을 때 전구에 불이 켜지는 물질은 무엇일까요?

  3. 한 전지의 (+)극을 다른 전지의 (−)극에 이어 전지 두 개를 한 줄로 잇는 것을 전지의 무엇이라고 할까요?

    답
  4. 전자석에 대한 설명으로 옳은 것은 무엇일까요?

  5. 전기를 안전하게 쓰는 방법으로 옳은 것은 무엇일까요?

  6. 대기 전력을 줄이는 방법으로 알맞은 것은 무엇일까요?

  7. 그림 (가) ~ (다) 가운데 전구에 불이 켜지는 것은 어느 것일까요?

    +−가+−나+−다
  8. 전지의 (+)극과 (−)극을 전선으로 바로 이으면 어떻게 될까요?

  9. 그림처럼 회로의 빈 곳에 나무젓가락을 끼웠더니 전구에 불이 켜지지 않았어요. 나무젓가락 대신 무엇을 끼우면 불이 켜질까요?

    +−나무젓가락
  10. (가)는 전지 한 개, (나)는 전지 두 개를 직렬연결한 회로예요. 스위치를 닫았을 때 두 전구의 밝기를 바르게 견준 것은 무엇일까요?

    +−가+−+−나
  11. 전지 두 개를 직렬연결한 회로에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은 무엇일까요? (ㄱ. 한 전지의 (+)극을 다른 전지의 (−)극에 이었다. ㄴ. 전지 한 개일 때보다 전동기가 더 빨리 돈다. ㄷ. 두 전지의 (+)극끼리 이었다.)

  12. 전자석에 붙는 클립을 더 많게 하려면 어떻게 해야 할까요?

  13. 스위치를 닫았더니 볼트 끝 옆에 놓은 나침반 바늘이 그림과 같이 가리켰어요. 볼트 끝 쪽은 무슨 극일까요?

    +−N
  14. 그림의 1 ~ 6 가운데 전기를 낭비하는 모습이 아닌 것은 무엇일까요?

    123456
  15. 그림 (가) ~ (다)에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고른 것은 무엇일까요? (ㄱ. (가)는 전구에 불이 켜진다. ㄴ. (나)는 두 전선이 모두 옆면에 닿아 불이 켜지지 않는다. ㄷ. (다)는 전선이 하나 더 있어 (가)보다 전구가 더 밝다.)

    +−가+−나+−다
  16. (가)는 전지 한 개, (나)는 전지 두 개를 같은 극끼리 이은 회로예요. 스위치를 닫았을 때로 옳은 것은 무엇일까요?

    +−가+−+−나
  17. 전자석과 영구 자석을 견준 것으로 옳은 것을 모두 고른 것은 무엇일까요? (ㄱ. 전자석은 스위치를 열면 클립이 떨어진다. ㄴ. 영구 자석은 전지의 수로 세기를 바꿀 수 있다. ㄷ. 전자석은 전지의 방향을 바꾸면 극이 바뀐다.)

  18. 그래프는 같은 밝기의 백열전구(60 W)와 LED 전구(9 W)를 하루 4시간씩 1년 켰을 때 쓰는 전기예요. 백열전구를 LED 전구로 바꾸면 1년 동안 전기를 몇 kWh 아낄 수 있을까요?

    하루 4시간씩 1년 켜면 쓰는 전기백열전구60 W87.6 kWhLED 전구9 W13.1 kWh같은 밝기(약 800 lm) · 미국 FTC 전구 안내의 대표 값
    답kWh
  19. Q19도전② 전지 두 개를 직렬로 이으면서술형 · 스스로 채점

    전지 두 개가 한 줄로 들어가는 손전등에 전지 하나를 반대로 넣었더니 불이 켜지지 않았어요. 그 까닭을 쓰고, 불이 밝게 켜지려면 전지를 어떻게 넣어야 하는지 쓰세요.

  20. Q20도전③ 전자석의 성질과 쓰임서술형 · 스스로 채점

    고철 처리장에서 영구 자석이 아니라 전자석으로 된 기중기를 쓰는 까닭을 전자석의 성질과 관련지어 두 가지 쓰세요.

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