과학 선생님에게 물어보세요

질문: 토스터는 어떻게 작동하며 토스트가 언제 완성되었는지 알 수 있나요?

답변: 우리가 일상 생활에서 사용하는 많은 것들과 마찬가지로 토스터도 매우 단순해 보이지만 그 뒤에는 실제로 몇 가지 유용하고 놀라운 과학 원리가 있습니다. 실제로 토스터의 전선은 빨갛게 뜨거워지지만 토스터로 연결되는 전선 코드는 거의 실온으로 유지됩니다. 사용된 전선의 종류와 관련이 있어야 합니다. 토스터의 '비밀'은 얇은 운모판을 감싼 니크롬선에 있습니다. 토스터를 들여다보면 빨간색으로 빛나는 니크롬선을 볼 수 있습니다. 니크롬선은 니켈과 크롬을 혼합한 합금입니다. 헤어드라이어, 의류건조기, 전기스토브, 전기난방기에 사용되는 전선과 같은 종류입니다.

니크롬은 열을 많이 발생시키는 두 가지 특성을 가지고 있습니다. 첫 번째는 니크롬이 전자에 대한 저항이 상당히 높다는 것입니다. 우리는 모든 것이 알려진 가장 작은 입자인 원자로 구성되어 있다는 것을 알고 있습니다. 원자 내에서 작은 음의 전자는 태양 주위를 도는 행성과 마찬가지로 밀도가 높은 양의 핵 주위를 공전합니다. 니크롬에서는 이러한 전자 중 일부가 작동하지 않습니다. 궤도를 선회하는 대신 와이어를 통해 이동하여 원자와 충돌하여 진동을 일으킵니다. 이러한 진동, 흔들림 및 전기 저항은 와이어를 가열하여 적외선을 방출합니다. 적외선은 빵을 건조시키고 빵 표면을 탄화시킵니다. 땅콩버터와 잼만 추가하면 끝!

니크롬선의 두 번째 독특한 특성은 가열해도 산화되지 않는다는 것입니다. 이는 낭비되거나 타지 않고 매우 뜨거워질 수 있음을 의미합니다. 또한 니크롬은 쉽게 녹슬지 않기 때문에 금속맛이 나는 빵을 만들 수 없습니다.

토스터는 토스트가 언제 완성되었는지 어떻게 알 수 있나요? 이전 방법은 바이메탈 스트립을 사용합니다. 바이메탈 스트립은 온도 변화를 기계적 움직임으로 변환하는 데 사용됩니다. 두 개의 금속 스트립(황동과 니켈)이 서로 융합되거나 끼워져 있으며 각각 서로 다른 팽창률을 갖습니다. 팽창률이 다르기 때문에 가열되면 금속 스트립이 한 방향으로 구부러집니다. 황동은 니켈보다 더 많이 팽창하므로 황동은 곡선의 바깥쪽에 있습니다. 스트립이 가열되면 구부러지고 결국 스위치가 해제되고 토스트가 튀어 나옵니다. 바이메탈 스트립은 화로를 켜고 끄는 온도 조절 장치와 매우 유사하게 작동합니다.

최신 토스터는 마이크로칩, 충전 커패시터 및 전자석이 포함된 간단한 회로를 사용합니다. 어둡기 조절(밝거나 어두운 토스트)은 가변 저항입니다. 커패시터는 저항을 통해 충전되고 올바른 전압에 도달하면 전자석이 방출되고 토스트가 튀어 나옵니다. 동일한 종류의 메커니즘이 앞유리 와이퍼를 조절하는 데 사용됩니다.

토스터는 불을 피우지 않고 토스트를 만들고자 하는 욕구에서 생겨났고, 최초의 토스터는 1909년에 General Electric에 의해 만들어졌습니다. 이 토스터는 도자기 베이스에 와이어 가열 요소가 있었고 토스터는 플러그를 뽑아야 했습니다. 그렇지 않으면 토스트가 꺼졌습니다. 불타다. 팝업 토스터는 나중에 나왔습니다.

체크 무늬

출처: hotstuffworks 의견과 질문을 다음 주소로 보내주십시오: [email protected]. Larry Scheckel은 은퇴한 Tomah 고등학교 물리학 교사입니다.

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