손전등은 주로 건전지 등을 사용하여 꼬마전구나 LED를 켜는 휴대용 라이트입니다. 손전등을 영어로는 플래시 라이트라고 합니다. 흔히 플래시라고 부르는데요, 이것은 잘못된 표현입니다. 영국에서는 손전등을 토치라고 한다고 합니다. 최근 손전등은 소비 효율이 좋은 LED와 2차 전지를 사용한 제품이 많아지고 있습니다.
손전등이 빛나는 구조
일반적으로 배터리의 양극은 백열전구에 직접 연결하도록되어 있습니다. 손전등 커버가 금속의 경우 배터리의 마이너스 단자가 스위치를 통해 커버와 연결되어 있습니다. 커버를 이용하는 것이 효과적이기 때문입니다. 또한 배터리의 전압은 1.5V에서 3V 정도이므로 금속 부분에 직접 손으로 만져도 안전성에 문제는 없습니다. 꼬마전구는 극성이 없으므로 배터리의 플러스와 마이너스를 꼬마전구에 연결하면 전기가 흐르고 꼬마전구가 빛납니다. 정확히 말하자면, 꼬마전구를 사용한 손전등은 건전지의 극성은 없습니다. 그러나 실제 손전등은 건전지의 방향이 지정되어 있습니다. 단자의 접촉시키는 잘 시키기 위해 스프링과 같은 구조로 되어있기 때문입니다. 정해져 있는 것입니다. 발광의 특징은 전기 에너지를 직접 빛 에너지로 바꿀 수 있다는 것입니다. 전구처럼 발열이 심하지 않기 때문에 LED를 사용한 손전등은 소비 전력이 적게 소모하는 것입니다. LED는 발광 다이오드라고 하는 것으로 반도체의 일종입니다. 다이오드는 정류 작용을 가지는 반도체이므로 극성이 있습니다. 극성이 있다는 것은 전류를 한 방향으로만 흘려야 합니다. 양극에 플러스, 음극에 마이너스 전압을 걸어야 전기가 흐르는 것입니다. LED를 발광시키려면 어느 정도의 전압이 필요합니다. 대략 (4~5V) 정도 필요한 LED가 많습니다. 회로는 꼬마전구 부분이 LED와 저항으로 바뀌었습니다. LED는 극성이 동시에 발광하는 데 필요한 전압이 있습니다. 최소 전압 이하에서는 전류도 흐르지 않으며 발광도 하지 않습니다.
꼬마전구 및 LED 손전등 차이
꼬마 전구 및 LED는 소비 전력이 크게 다릅니다. 꼬마전구가 빛나는 필라멘트는 가느다란 금속에 전기를 흘리고, 거기에서 나오는 빛을 이용하고 있습니다. 그러나 전력 중 열로 손실되는 비율이 큽니다. 그만큼 빛 에너지는 줄어듭니다. 한편, LED는 반도체의 일종으로 발열량이 매우 적습니다. 따라서 LED를 사용한 손전등은 소비 전력이 적고, 장시간 점등할 수 있습니다.
전지의 연결 방법과 주의점
같은 배터리를 2개 이상 사용하는 손전등은 건전지의 극성 (플러스와 마이너스)의 방향에 주의가 필요합니다. 어떤 기기라도 배터리를 사용하는 것은 극성을 잘 맞추는 것이 무엇보다 중요합니다. 극성이 반대로 되어 있으면 작동하지 않습니다. 꼬마전구가 사용되고 있는 손전등은 정확히 말하면 극성은 없습니다. 그러나 배터리의 접촉이 쉽도록 배터리를 넣는 방향이 구조적으로 미리 정해져 있습니다. LED가 사용되고 있는 손전등은 극성이 있으므로 극성을 잘못하면 켜지지 않습니다. 손전등에 넣을 배터리 전압이 1.5 볼트 건전지가 많이 사용되고 있습니다.
전지의 직렬 연결
직렬연결하면 전압은 전지의 개수만큼 증가합니다. 1.5V 건전지 두 개의 경우는 3V (볼트)입니다. 전압을 높게 하여 사용하고자 할 때, 연결 방법입니다. 전압이 증가한 만큼 밝기가 증가합니다.
전지의 병렬 연결
배터리의 플러스와 플러스, 마이너스와 마이너스를 연결하는 방법을 병렬이라고 합니다. 병렬연결하면 전압은 1.5V (볼트)로 변함이 없지만 배터리의 용량은 증가하게 됩니다. 즉 밝기는 변함없지만 점등 시간이 늘어납니다.
