전기는 고체인 구리ㆍ철 같은 금속에서만 잘 통한다고 생각하기 쉽다. 그러나 젖은 손으로 전기 제품을 만지지 말라고 하거나, 전기 제품에 물이 들어가지 않도록 조심하라는 얘기를 들어본 적이 있을 것이다. 액체에도 전기가 통하는 것일까? 만약 그렇다면 모든 액체에서 전기가 통하는지 알아보자.
[실험 설명]
전기가 잘 통하는 물질을 '도체'라 하고, 전기가 잘 통하지 않는 물질을 '부도체(혹은 절연체)'라 한다. 일반적으로 금속은 도체이고 금속을 제외한 대부분의 물질(연필심 등 제외)은 부도체이다. 또 액체 중에서 전기가 잘 통하는 것을 '전해질'이라 하고, 전기를 잘 통하지 않는 것을 '비전해질'이라고 한다. 즉 수용액 속에 이온이 있으면 전해질이라 하고, 이온이 없으면 비전해질이라 한다.
고체에서 전기가 통하는 것은 고체 속에 있는 자유 전자가 이동하는 것이고, 수용액에서 전기가 통하는 것은 수용액 속에 녹아 있는 이온이 이동하는 것이다. 소금물은 전해질이지만소금은 이온이 움직이지 않기 때문에 부도체이다.
순수한 물(증류수)은 전기가 통하지 않으나 보통 물은 전기가 통한다. 물에는 여러 가지 물질이 섞여 있기 때문이다. 이 실험에서 구리 판을 물에 넣었을 때 전구가 켜지지 않은 것은 전기가 아주 약하게 흘렀기 때문이다.
[준비물]
건전지(1.5V) 1개, 꼬마 전구(2V) 2개, 집게 달린 전선 3개, 건전지 끼우개 1개, 비커(300㎖) 6개, 구리 판(3×5cm) 2개, 소금물, 설탕물, 콜라, 물
[실험 방법]
1. 건전지에 꼬마 전구를 연결해 회로 검사기를 만들고 양 끝에 구리 판(2개)을 연결한다.
2. 구리 판을 설탕물ㆍ콜라ㆍ소금물ㆍ물 등 여러 액체에 차례로 담그고 꼬마 전구가 켜지는지 관찰한다. 구리 판을 다른 액체에 담그기 전에 수건으로 잘 닦는다.
3. 구리 판을 서로 멀리 하거나 가까이 하면서 불의 밝기를 비교해 본다.
[결과]
전구가 켜지는 액체 - 소금물
전구가 켜지지 않는 액체 - 설탕물, 물, 콜라
전구가 켜질 경우 구리 판을 가까이 하면 불이 점점 밝아지고, 멀리 하면 점점 어두워진다.
