건전지(dry cell)는 배터리의 한 종류입니다.
내부가 건조한 구조의 전지를 의미합니다.
자연 상태의 전기는 번개처럼 통제 불가능하지만,
인류는 건전지를 통해
전기를 원하는 때에, 원하는 만큼 다룰 수 있게 되었습니다.
1. 건전지 내부에서 일어나는 일
건전지 내부에서는 인위적인 화학 반응이 일어납니다.
이 반응의 핵심은 전자입니다.
원자에서 전자가 떨어져 나오면서,
전자가 빠져나간 자리는 양이온(+) 이 되고,
떨어져 나온 전자들은 반대편에 밀집합니다.
전자의 분리
칸막이(전해질)가 둘의 재결합을 막고 있습니다.
■ 전자의 분리
- 전자를 잃은 원자 → 양이온(+ 구역)
- 떨어져 나온 전자 → − 구역에 밀집
건전지 내부는 전하가 갈라진 상태입니다.
■ 이산가족 상태
본래 하나였던 전자와 양이온은 서로 다시 결합하려는 성질을 가집니다.
하지만 건전지 내부의 화학적 장벽이 이를 가로막고 있습니다.
✔️ 서로 만나고 싶지만 강제로 떨어져 있는 상태
2. 전선이 연결되는 순간
전선을 연결하면, 전하들에게 이동할 길이 생깁니다.
■ 전자의 이동
- − 구역의 전자들이
- 전선을 따라 + 구역으로 이동
이것이 바로 전하의 흐름, 즉 전류의 시작입니다.
■ 양이온의 인력
- + 구역의 양이온은 전자를 강하게 끌어당깁니다.
빨대로 음료를 빨아들이는 것과 같은 작용입니다
3. 건전지가 하는 일
자연 상태의 전자가 가진 전기력,
그것을 이용해 인류는 전하의 흐름, 즉 전류를 만들어냈습니다.
건전지는 단순한 저장 장치가 아닙니다.
- 전하를 인위적으로 분리하고
- 다시 합쳐지려는 힘을 억지로 유지한 뒤
- 길이 열리면 흐르게 만드는 장치입니다
그리고 이 과정에서 중요한 두 가지가 만들어집니다.
밀어내는 힘 → 전압
실제로 흐르는 양 → 전류