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1. 실험 주제
인버터스탠드는 손으로만 켜야 하나?
2. 실험 동기
어릴 때 인버터 스탠드를 키다가 왜 손으로만 켜야 하나 라는 생각을 했었는데 이번에 알아보게 되었다.
3. 실험 내용
ㄱ. 준비물
인버터 스탠드, 실삔, 샤프, 손수건, 나무로 된 색연필, 플라스틱 볼펜, 물
ㄴ. 방법
①스탠드에 준비한 물건을 차례대로 대어본다.
② 불이 켜지는지를 확인한다.
4. 실험 결과
먼저, 손가락을 대어봤다. 스탠드가 켜진다.
실삔을 대어봤다. 스탠드가 켜진다.
샤프 뒷부분을 대어봤다. 스탠드가 안 켜진다.
샤프심도 대어봤다. 스탠드가 안 켜진다.
물에 젖은 수건을 대어봤다. 스탠드가 켜진다.
플라스틱 재질로 된 볼펜을 대어봤다. 스탠드가 안 켜진다.
나무로 된 색연필을 대어봤다. 스탠드가 안 켜진다.
5. 실험 후 알게 된 점
인버터 스탠드를 켤 때 플라스틱을 대면 켜 지지 않고 손과 젖은 수건, 실삔(철) 을 대면 켜진다. 실험에서 (사진엔 없지만) 샤프 뒷부분과 샤프심을 대었을 때 스탠드가 안 켜졌는데, 손을 대고 대어보니 스탠드가 켜졌다. 인버터 스탠드의 바깥에 드러나 있는 스위치 역할의 금속 부분은 일종의 ‘안테나’ 역할을 한다. 이 금속 부분에는 접촉 감응 회로가 연결돼 있다. 평상시에 이 회로는 금속 부분에 아주 약한 양전하와 음전하를 아주 빠른 속도로 번갈아 충전시킨다. 즉, 일정한 주파수를 가진 약한 교류 전류가 흐르면서 금속 부분에 번갈아 양전하와 음전하가 나타나는 것이다. 이 상황에서 금속 부분에 손을 대면 약한 전류가 몸으로 흘러버려 접촉 감응 회로에 교란이 일어나고, 전과 같은 크기의 전하를 충전시키기 위해 접촉 감응 회로는 더 많은 전류를 보내게 된다. 이 변화는 2진 플립플롭(binary flip-flop)에 영향을 주는 신호가 돼 스위치를 이전과 다른 위치(원래의 위치가‘1’이었다면‘2’의 위치로, 다시 한번 신호가 들어오…(생략)
면 다시‘1’의 위치로 가 는 식이다.) 로 보내게 되고, 여기서 나오는 약한 전류는 전등의 스위치 역할을 하는 트랜지스터로 연결돼 전등을 켜거나 끄게 되는 것이다. 그래서 실삔(철) 이나 젖은 수건을 잡고 금속 부분에 댄다면 이들은 도체이기 때문에 손가락을 직접 댄 것과 같은 효과를 낸다. 그러나 플라스틱 볼펜, 샤프심, 샤프 뒷부분, 나무 색연필을 잡고 금속 부분에 대면 이것은 부도체이므로 아무런 영향을 주지 않는다. 스위치 역할의 금속 부분에 충전된 전하를 밖으로 흐르게 할 수 없기 때문이다.
6. 참고 문헌
네이버 지식iN
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