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과학 탐구 보고서
1. 탐구주제 :
손을 대면 켜지는 인버터 스탠드의 원리는 무엇일까?
2. 탐구일시 :
2004년 8월 17일
3. 준비물 :
인버터 스탠드, 플라스틱 물체, 쇠로 된 물체, 물에 젖은 천, 종이, 책, 휴지, 연필, 핸드폰 배터리 등
4. 탐구동기 :
책상을 닦다가 인버터 스탠드의 버튼을 걸레로 스치게 되었는데 ‘삑’ 하는 소리와 함께 불이 켜졌다. 그래서 손으로도 켜보고, 플라스틱 자로도 켜보았는데 손으론 켜지고 플라스틱 자로는 켜지지 않았다. 그 후에도 여러 가지 물체를 버튼에 대보았다, 하지만 무엇은 켜지는데 어떤 것은 켜지지 안았다. 전엔 그저 그런가 보다 라고 생각했었는데 지금은 왜 그런지 궁금해서 탐구를 하게 되었다.
5. 탐구방법
1)준비물을 가지고서 그 것을 인버터 스탠드의 버튼에 갖다 댄다. 그 후에 켜지는 지 안 켜지는지를 표로 정리한다. (O>켜짐, X>켜지지 않음)
접촉 물체
물에 젖은 행주
플라스틱 자
종이
연필 흑심
쇠 집게
쇠 젓가락
빨래 집게
결과
O
X
X
O
O
O
X
접촉 물체
책
휴지
연필 뒷 부분
쇠 옷걸이
손
손톱
핸드폰 배터리
결과
X
X
X
O
O
X
X
6. 탐구결과 및 해석
내가 생각하는 결과로는 부도체는 불이 켜지지 않고 도체는 불이 켜진다, 물에 젖은 행주는 행주자체는 부도체지만 물과 결합하여 도체가 되고, 종이와 책 휴지는 인터넷에서 찾아보면 불이 켜진다고 하지만 인간의 손과 함께 버튼에 담으로써 켜지는 것이고, 연필의 흑심이나, 샤프심은 그 자체가 광물이라서 켜지는 것이다. 쇠 옷걸이, 쇠 집게, 쇠 젓가락은 모두 인버터 스탠드의 불이 켜지는데 쇠는 도체다, 그러므로 쇠로 만든 여러 물체도 도체인 것이다. 마지막으로 우리의 몸에는 미세한 전류가 흐르고 있는데 손톱이 불이 켜지지 않는 이유는 모르겠다. 이젠 자세한 설명을 글로 옮겨보려고 한다. 인버터 스탠드의 바깥에 드러나 있는 …(생략)
금속 부분은??안테나 ?? 역할을 한다고 한다. 이 금속 부분에는 접촉 감응 회로가 연결되어 있다. 평상시에는 이 회로가 금속 부분에 아주 약한 양전하와 음전하를 아주 빠른 속도로 번갈아 충전시킨다고 한다. 즉 일정한 주파수를 가진 약한 교류 전류가 흐르면서 금속 부분에 번갈아 양전하와 음전하가 나타난다고 이해할 수 있습니다. 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(예컨대 원래의 위치가 ??1??이었다면 ?? 2??의 위치로, 다시 한번 신호가 들어오면 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
7. 관찰 후 궁금한 점
손톱을 갖다 댔을 때 켜지지 않는 이유는 왜 일까, 혹시 우리 몸은 도체인데 손톱만 도체가 아닌가?
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