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접수번호 20211227163644001 처리상태 답변승인완료
민원제목 전지의 직렬 연결시 전지 수명에 대한 내용
민원유형 교과서 수정·보완 > 초5~6 > 과학 > 과학6-2 지도서 > ㈜천재교과서 > 교육부 > > 지도서 > 국정 > 2021 신청일 2021-12-27 16:36:44
페이지 75 교과서 종류 서책형 교과서
민원내용 안녕하세요, 추운 날씨에도 대한민국의 교육발전을 위해 고생이 많으십니다.
제목에 작성한 것처럼 전지의 직렬 연결과 관련된 전지의 수명에 대하여 문의할 것이 있습니다.
초등학교 6학년 2학기 과학 교사용 지도서 75쪽 오른쪽 상단에 보면 다음과 같은 내용이 있습니다.

"전지 두 개를 직렬로 연결하면 전압이 커진다. 따라서 전류의 세기가 세져 전구는 밝지만 전지의 수명은 그대로이다."

그런데 전지 내부에 사용할 수 있는 에너지 양이 일정하다고 할 경우 전지의 수명은 소비 전력과 관련이 됩니다. 이미 아시겠지만 소비 전력은 P=VI라는 식으로 표기가 가능하며 전지만 직렬로 연결하는 상황이라면 저항값은 일정하므로 P=(V^2)/R과 같이 표기할 수 있습니다.

그러면 전지를 2개 연결할 경우 이론적으로 전압이 2배가 되므로 소비 전력량은 4배가 됩니다. 그런데 전지는 2개가 된 것이므로 전지가 1개일 경우보다 사용 가능한 전기 에너지는 2배가 된 상황이므로 전지의 수명은 이론적으로 절반이 되어야 합니다.

실제 상황을 고려한다면 수명이 절반까지 되지는 않을 것으로 보이지만 그렇다 하더라도 동일하지는 않을 것 같은데, 해당 내용이 어떠한 문헌이나 내용에 근거하여 작성된 것인지 궁금합니다.

긴 글 읽어주셔서 감사합니다.
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민원 답변

민원 답변 게시판
담당기관 ㈜천재교과서 처리상태 답변승인완료
답변일 2021-12-30 11:06:53
답변내용 안녕하세요. 초등 과학 교과서에 관심을 가져 주셔서 고맙습니다.
집필진께서 다음과 같이 답변을 주셨습니다.

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먼저 혼란을 드려 죄송합니다.

전지의 수명은 소비 전력과 관련됩니다. 전압이 V인 전지 두 개에 저항이 R인 전구를 직렬 연결할 경우 소비 전력(P)은 (V^2)/R이므로 전압은 2배가 되어 총 소비전력은 전지를 한 개 연결할 때와 비교하여 4배가 됩니다. 그러므로 전지의 에너지가 각각 일정하게 같다면 전지의 수명은 절반이 됩니다. 또한 전지의 내부 저항을 고려하면 더욱더 복잡해집니다. 그러므로 초등학교 교육과정에서 전지의 수명에 대한 정량적인 측정을 하지 않고 해당 문장의 문맥상 필요한 내용이 아니므로 삭제 수정하도록 하겠습니다.

‘전지 두 개를 직렬로 연결하면 전압이 커진다. 따라서 전류의 세기가 세져 전구는 밝지만 전지의 수명은 그대로이다.’ 라고 표기한 문장을 ‘전지 두 개를 직렬로 연결하면 전압이 커진다. 따라서 전류의 세기가 세져 전구는 밝아진다.’ 라고 수정하도록 하겠습니다.

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앞으로도 천재교과서에 많은 관심 부탁드립니다.
감사합니다.
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