4. 초전도체와 액정 초전도체 액정.

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1 4. 초전도체와 액정 초전도체 액정

2 초전도체와 액정의 물리적 원리를 설명할 수 있다.
학습 목표 초전도체와 액정의 물리적 원리를 설명할 수 있다.

3 배울 내용 1. 초전도체 2. 액정 초전도 현상, 초전도체 초전도체와 자기장 초전도체의 응용 임계 온도 액정의 특징
액정과 빛의 흐름 액정의 응용

4 1. 초전도체 ① 초전도체의 발견 1911년, 네덜란드의 물리학자 오너스는 수은의 온도를 낮추다가 약 4.2 K의 온도에서 수은의 저항이 갑자기 [ ]으로 줄어든다는 사실을 발견하였다. 주석, 알루미늄, 납 등에서도 수은과 같은 현상이 발견되었고 몇 가지 합금에서도 발견되었다.

5 1. 초전도체 ② 초전도체의 특징과 이용 저항이 0인 초전도체를 송전선으로 사용할 경우 저항에 의한 [ ] 손실이 없으므로 경제적 효과를 얻을 수 있다. 열 주변의 [ ]을 완전히 밀어내는 성질을 이용하여 자기 부상 열차에 이용할 수 있다. 자기장

6 1. 초전도체 ③ 임계 온도 물질을 초전도 상태로 바꿀 수 있는 온도를 [ ]라 한다. 임계 온도
물질을 초전도 상태로 바꿀 수 있는 온도를 [ ]라 한다. 임계 온도 임계 온도 중 제일 큰 값이 1911년 4 K에서 시작해서 1973년에는 약 23 K까지 올라갔다. 1986년에는 48 K인 물질이, 1987년에는 92 K인 물질이 발견되었다. 이를 [ ]라고 부른다. 고온 초전도체 영하 200℃에 가까운 온도를 유지하는 데에는 많은 비용이 들기 때문에 아직까지는 널리 이용하지 못하고 있다.

7 1. 초전도체 ④ 초전도체의 이용 초전도 물질이 사용되는 대표적인 분야는 강한 [ ]이다. 전자석
초전도 물질이 사용되는 대표적인 분야는 강한 [ ]이다. 전자석 전류가 커지면 [ ]이 발생하기 때문에 에너지 손실이 매우 커진다. 에너지 손실 없이 강한 전류를 흘릴 수 있는 초전도 자석은 현재 제일 강한 자기장을 만들어 준다. 열

8 1. 초전도체 ④ 초전도체의 이용 초전도체가 만드는 강한 자석은 빠른 속도의 입자를 만들어 내는 입자 가속기와 핵융합을 연구하는 토카막 장비에 사용되기도 한다. MRI 장비의 경우에도 영상의 해상도를 높이기 위해서는 강한 [ ]이 필요하고 이 때문에 초전도 자석을 사용한다. 전자석

9 2. 액정 ① 액정의 물리적 특성 액체 결정의 준말로 액체와 고체의 중간 성질을 나타내는 물질이다.

10 2. 액정 ② 액정과 빛의 흐름 전압을 걸어 주지 않으면 수직으로 편광판에 입사된 빛이 액정 분자의 뒤틀림을 따라 회전하면서 통과한다. 전압을 걸어 주면 액정들이 전기장을 따라 배열되면서 빛이 회전하지 않기 때문에 차단된다.

11 2. 액정 ② 액정과 빛의 흐름

12 2. 액정 ③ 액정의 응용 액정을 사용하면 낮은 전압으로 장치를 작동할 수 있으며 화면 표시 장치의 두께를 얇게 할 수 있다.
액정은 밝은 곳에서도 잘 보이는 이점이 있어 휴대 전화, 전자계산기, 노트북, LCD 등에 쓰이고 있다.

13 정리 및 평가 그림과 같이 자석 위에 떠 있는 물질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 저항이 0인 물질이다.
<문제 1> 그림과 같이 자석 위에 떠 있는 물질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 저항이 0인 물질이다. ② 전류가 한번 흐르면 전압을 걸어 주지 않아도 전류가 계속 유지된다. ③ 강한 자기장을 만드는 데 이용될 수 있다. ④ 온도가 높아질수록 물질에 흐르는 전류 세기가 증가한다. ④ 초전도 현상은 임계 온도 이하에서만 나타난다. 온도가 높아지면 저항이 0이 되는 초전도 현상이 사라지므로 저항이 커져서 물질에 흐르는 전류 세기는 감소한다.

14 정리 및 평가 액체와 고체의 성질을 동시에 가지고 있는 액정이 많이 활용되는 예를 3가지 드시오.
<문제 2> 액체와 고체의 성질을 동시에 가지고 있는 액정이 많이 활용되는 예를 3가지 드시오. LCD, 노트북 화면, 휴대 전화 화면

15 정리 및 평가 1. 초전도체는 어떤 성질을 가지고 있는가?
초전도체는 특정 온도에서 전기 저항이 0이 되는 현상을 나타내며, 초전도체 주변의 자기장을 완전히 밀어내는 현상이 나타난다.

16 정리 및 평가 2. 액정이란 무엇인가? 액정은 액체 결정의 준말로 액체와 고체의 중간 성질을 나타내는 물질이다. 즉 액체처럼 유동성이 있으며 분자의 배열이 액체와는 다르게 규칙적인 구조를 가진 물질이다.

17 3. 창의▪인성 : 초전도체는 많은 장점을 가지고 있지만, 쉽게 활용되지 못하고 있다. 그 까닭은 무엇인가?
정리 및 평가 3. 창의▪인성 : 초전도체는 많은 장점을 가지고 있지만, 쉽게 활용되지 못하고 있다. 그 까닭은 무엇인가? 초전도 현상이 나타나게 만들려면 온도를 계속 저온으로 유지해야 한다. 이러한 초전도체를 사용하는 첨단 기기들은 그 현상을 유지하는 데 비용이 많이 들기 때문에 일부에서만 사용하고 있다.

18 차시 예고 15차시 고분자란 무엇인가?

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