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페이저

페이저는 교류회로를 분석하는 방법으로 쓰입니다.일정한 주파수의 사인 또는 코사인 형태의 교류 전압이나 전류를 크기와 위상 정보를 담은 고정된 복소수로 나타냅니다. 이렇게 하면 시간이라는 변수를 제거하고, 특정 순간의 신호 상태를 간결하게 표현할 수 있습니다. V=IZ 복소수 형태의 옴의 법칙을 이용하면 교류 회로의 전압, 전류를 쉽게 계산할 수 있습니다. 시간영역에서 다음과 같은 정현파 전압신호가 주어졌을 떄 이를 페이저 형태로 표현하세요 다음과 같은 페이저 전류가 주어졌을 때, 이를 시간 영역의 정현파 신호로 표현하세요 v(t)=5cos(100t+0) V의 전압이 R=2옴의 저항에 걸릴 때 저항에 흐르는 i(t)를 구하세요 v(t)=10cos(50t+90) V의 전압이 L=0.1H 의 인덕터에 ..

전기 2025.05.07

빛을 받으면 조각이 흔들리면서 움직이는 현상(광기계효과)

빛에 의한 기계적 운동으로 알려진 현상으로 구체적인 메커니즘과 사례를 살펴 보겠습니다. 1. 광열 효과 빛이 금속에 흡수되면 열에너지로 변환되어 금속이 국부적으로 팽창합니다. 2. 광압 빛 자체가 가지는 미세한 운동량(광압)이 물체를 밀 수 있습니다. 예를 들어 우주선의 솔라 세일이 이 원리를 이용합니다. 3. 형상 기억 합금과 광감응 재료 특수한 합금이나 광감응 폴리머는 빛에 노출되면 분자 구조가 변형되어 움직임을 생성합니다. 4. 공명 현상 금속 조각이 특정 주파수의 빛에 노출되면 공명에 의해 진동이 증폭될 수 있습니다. 기본적인 강감응 센서 회로를 예시로 들어 보겠습니다. 구성부품 CDS 광센서, NPN트랜지스터(2N2222), LED, 저항2개, 전원

전기 2025.04.29

불을 보면 주위가 떨려 보이는 이유

1. 공기 밀도의 변화(굴절 효과) 공기의 온도 차이와 대류로 인해 떨려 보입니다. 불꽃 주위의 공기는 열로 인해 가열되어 밀도가 낮아지고 주변의 차가운 공기와 밀도 차이가 생깁니다. 밀도가 다른 공기층 사이를 빛이 통과할 때 빛의 굴절이 발생합니다. 마치 물위에서 숟가락이 꺽여 보이는 것과 같은 원리입니다. 공기의 흐름이 불규칙하면 굴절 각도도 계속 변해 불꽃 주위가 떨리거나 흔들려 보입니다. 2. 대류 현상 가열된 공기는 상승하고 차가운 공기는 하강하는 대류 순환이 일어납니다.이 과정에서 공기 경계면이 불안정해지며 빛의 경로가 끊임없이 변화합니다. 3. 공기 흐름의 난류 바람이나 주변 환경의 미세한 기류도 불꽃 주위 공기의 움직을 더 불규칙하게 만듭니다.

물리 2025.04.28

압력센서

압력센서는 기체나 액체, 고체가 가하는 힘을 측정해서 전기적 신호로 바꿔주는 장치입니다. 공식은 p=f/a (p: 압력, f: 힘, a: 면적) 예를 들어 주사기 안에서 누르면 내부 압력이 커집니다. 그떄 변화한 압력을 감지하는게 압력센서입니다. 압력센서의 기본 구조 감지부(센서 다이어프램) 힘을 받아 휘어지는 부분,얇은 막 같은 겁니다. 변환부(트랜스듀서) 휘어진 정도를 전기 신호로 바꿔주는 부분입니다. 출력부 전기 신호를 디지털 신호나 전압, 전류로 내보내는 부분입니다. 종류 1. 스트레인 게이지형 원리 : 압력 -> 다이어프램이 휘어짐 -> 금속 저항체가 늘어남 -> 전기저항변화 저항 변화량을 브리지 회로로 측정합니다. 2.피에조저항형 원리 : 실리콘이나 특수 재료가 압력을 받으면 저항값이 변합니다..

센서 2025.04.25

트랜지스터

트랜지스터는 전류를 증폭하거나 스위칭하는 데 사용됩니다. BJT 와 MOSFET 형태가 있습니다. BJT(바이폴라 접합 트랜지스터) BJT는 NPN형과 PNP형이 있으며 3개의 층으로 구성되어 있습니다. 구조는 Emitter(방출자) : 전자를 많이 공급하는 영역 Base(기저) : 매우 얇은 층으로 전류 조절 역할 Collector(수집자) : 전류를 모으는 역할 전류는 Emitter -> Collector 방향으로 흐르며 Base에 전류를 조금 흘러주면 큰 전류를 흐르게 할 수 있습니다. MOSFET(모스펫) MOSFET은 전계효과 트랜지스터의 일종으로 전압으로 작동합니다. 가장 널리 사용하는 트랜지스터입니다. 구조는 Source(소스) : 전자가 나오는 곳 Drain(드레인) : 전자가 빠져나가는..

전기 2025.04.23

특수목적 다이오드

제너 다이오드 보통 다이오드는 전기가 한쪽 방향으로만 흐르지만 제너 다이오드응 반대 방향으로도 흐를 수 있습니다. 전압을 일정하게 유지할 때 사용해서 전자 제품들이 전기를 너무 많이 받지 않게 해줍니다. 버랙터 다이오드 전기 용량을 조절할 수 있는 다이오드입니다. 가변 용량 다이오드라고도 합니다. 전기를 조금 주면 작아지도 전기를 많이 주면 커져 용량을 바꾸는게 버랙터 다이오드의 특징입니다. 광전자 소자 빛을 전기로 바꾸거나 전기를 빛으로 바꾸는 소자들을 광전자 소자라고 합니다. 정전류 조정 다이오드 전류가 일정하게 흐르도록 도와주는 다이오드입니다. 보통 회로에서 전압이나 저항이 바뀌면 전류도 달라집니다. 정전류 다이오드를 사용하면 전류가 일정하게 유지됩니다. LED 밝기를 일정하게 유지할 때 사용되고 ..

전기 2025.04.21

다이오드 회로

다이오드를 사용하여 전류의 방향을 제어하거나 전압을 조정 특정 신호를 처리하는 전자회로입니다. 한 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 반도체 소자 다이오드의 기본 동작 양극에 높은 전압, 음극에는 낮은 전압이 인가되면 전류가 흐릅니다. 반대 방향으로 전압을 걸면 전류가 차단됩니다. 다이오드 회로의 종류와 기능1. 정류 회로 교류를 직류로 변환합니다. 예를 들면 스마트폰 충전기 2. 클리퍼 회로 신호의 특정 부분을 잘라내는 역할을 합니다. 오디오 신호의 과도한 진폭을 제한합니다. 3. 클램퍼 회로 신호의 DC 레빌을 이동시킵니다. 예를 들면 CRT 모니터의 화면 위치를 조정합니다. 4. 발광다이오드 회로 전류가 흐르면 빛을 방출합니다. 저항과 직렬로 연결하면 과전류로부터 LED를 보호합니다. 5. 제너 다이오..

전기 2025.04.18

pn 접합의 바이어스(bias)

바이어스는 반도체 양쪽에 전압을 연결하는 것을 말합니다. PN접합에 전압을 걸면 전류가 흐를 수도 있고 막힐 수도 있습니다. 정방향 바이어스 p형 단자에 (+), n형 단자에 (-) 전압을 겁니다. 전류가 흐를 수 있게 도와주는 방식입니다. (+)[p형]──|>|──[n형](-) (다이오드 기호) p형의 정공이 왼쪽으로 n형의 전자가 오른쪽으로 이동합니다. 공핍층(전하 장벽)이 얇아져서 전류가 흐릅니다. 역방향 바이어스 p형 단자에 (-), n형 단자에 (+) 전압을 겁니다. 전류 흐름을 막는 방식입니다. (-)[p형]──|>|──[n형](+) 전자와 정공이 접합부에서 더 멀어지고 공핍층이 두꺼워집니다. 전류가 거의 흐르지 않습니다.

전기 2025.04.17

3상회로

3상 전압이란 서로 다른 120도의 위상차를 가지는 3개의 교류 전압입니다. R,S,T상 또는 A,B,C상이라고 부릅니다. 전압의 모양은 모두 정현파이지만 서로 시작 시점이 120도 차이가 납니다. 코일 근처에서 자석이 회전하면 코일에는 패러데이의 법칙에 따라 전압이 생깁니다. 3상을 사용하는 이유는 더 효율적인 전력을 전달하고 모터가 부드럽게 돌 수 있도록 해줍니다.

전기 2025.04.17

3상회로

3상 전압이란 서로 다른 120도의 위상차를 가지는 3개의 교류 전압입니다. R,S,T상 또는 A,B,C상이라고 부릅니다. 전압의 모양은 모두 정현파이지만 서로 시작 시점이 120도 차이가 납니다. 코일 근처에서 자석이 회전하면 코일에는 패러데이의 법칙에 따라 전압이 생깁니다. 3상을 사용하는 이유는 더 효율적인 전력을 전달하고 모터가 부드럽게 돌 수 있도록 해줍니다.

전기 2025.04.17