바이크 만들기 1 배터리 공부

전기자전거를 제작하기 위해 배터리에 대해 알아보도록 하자.
먼저 간단하게 세상의 모든 물체는 원자로 되어있고 원자는 원자핵과 전자, 원자핵은 양성자와 중성자로   나뉘어진다.

여기서 전하라는 녀석이 있는데, 전하란 전자기장 내에서 전기현상을 일어낸다고 하는 녀석이고 양전하와 음전하로 나뉜다. 서로 다른것(양, 음)은 끌어당기고 서로 같은것(양,양 음,음)은 밀어낸다.

자유 전자란, 특정 조건에서 원자로부터 자유롭게 이동할 수 있는 전자를 의미한다. 이때 전자는 원자로부터 떨어져 이동한다. 이때 전류가 흐른다 (전류와 전압은 전기를 만들어낸다)

배터리는 산화와 환원이라는 화학 반응을 통해 전하를 이동시킨다.
산화는 어떠한 원소가 자유전자를 잃는것을 의미하고
환원은 어떠한 원소가 자유전자를 얻는것을 의미한다.

전자는 음전하를 가지고있다.
음전하가 이동할때 전류가 흐른다고 할 수 있다.
산화라는 반응은 어떤 원소가 전자를 잃는것이다.

즉 이 잃은 전자를 도선을 통해 이동시키는것 이게 바로 전류가 흐르는것이다.

그렇다면, 좀 더 자세히 들어가 보자.
물질은 환원 전위를 가지고있다.

환원 전위는 어떤 물질이 얼마나 전자를 받아들이는 정도인지에 대한 기준이다.

환원 전위가 낮으면 전자를 방출하려고 하고
환원 전위가 높으면 전자를 흡수하려고 한다.

배터리 음극에는 환원 전위가 낮은 어떠한 물질이 있고 배터리 양극에는 환원 전위가 높은 물질이 있고 그 둘을 도선으로 연결 시 전자가 이동하면서 전류가 흐른다고 할 수 있다.

이 과정에서 이온이 반대극으로 이동하는데
먼저 이온이란 원래 원소에서 전자가 잃거나 전자를 얻은 원소를 의미한다.
원소들은 양성자와 전자의 수가 같아서 전기적으로 중성이지만 이온같은 경우는 전자를 잃거나 얻었기에 중성이 아니다.

즉 불안정한 상태이기때문에 이온은 반대극으로 넘어가 다시 전자를 얻는다고 한다.
(이것은 전압과 관련있을것 같은데 아직 잘 모르겠음)

배터리의 구조에는 분리막과 전해질이 있다 분리막은 전자가 안으로 말고 밖으로 이동하는것을 유도하고 전해질은 이온이 이동하는것을 유도한다.

이렇게 음극에 있는 모든 원소가 양극으로 이동했을때를 방전.
양극에 있는 원소를 이온화 시켜 다시 음극으로 이동하는것이 충전인것을 알 수 있다.

참조
https://ffighting.net/%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC/%EB%B0%B0%ED%84%B0%EB%A6%AC-%EA%B8%B0%EC%B4%88%EC%9B%90%EB%A6%AC/

https://moomoodevelopment.tistory.com/entry/%EA%B8%B0%EC%B4%88-%ED%9A%8C%EB%A1%9C-%EC%9D%B4%EB%A1%A0-4-%EC%9A%A9%EC%96%B4-%EC%A0%95%EB%A6%AC%EC%A0%84%EC%9C%84-%EC%A0%84%EC%9C%84%EC%B0%A8-%EC%A0%84%EC%95%95-%EA%B8%B0%EC%A0%84%EB%A0%A5-%EC%A0%84%EC%95%95%EA%B0%95%ED%95%98

기초 회로 이론 4. 용어 정리(전위, 전위차, 전압, 기전력, 전압강하)

https://m.blog.naver.com/1biology1/222238220797

전압 - 전압의 정의, 전압이 생기는 이유(전위차), 전압과 전류의 관계, 수압과 전압의 비교