전자공학을 즐겁게/누구나 취미전자공학 썸네일형 리스트형 LED, 전구를 밀어내다 2022. 3. 12. 효율(Efficiency)이라는 말을 한 적이 있습니다. 이산화탄소 배출을 최소화하기 위하여 효율이 높은 제품을 선택해야 한다라는 말도 어디선가 많이 들어본 말입니다. 전구는 전기로부터 빛을 만들지만 동시에 우리가 원하지 않는 열이라는 것도 만들어 냅니다. 전구로부터 얻고자 하는 에너지가 열에너지일 수도 있겠지만 그런 경우에는 원치 않는 빛이라는 손실이 존재합니다. 우리가 원하는 에너지로 100% 바꿀 수 았다면 정말 행복하겠지만 현실은 그렇지 않습니다. 그런 것이 존재한다면 아마 이 세상의 엔지니어들은 일거리가 없겠지요. 전구를 밀어내고 전구가 있던 자리를 대체하는 반도체가 있습니다. 모르는 사람 빼고는 모두 알고 있는 발광다이오드(LED; Light Emitting Diode)입니다. 예전에는 전자 .. 더보기 전구의 밝기와 전력 2022. 3. 9. 전구의 밝기에 대해서 직접적으로 이야기를 나눈 적이 없네요. 전압이니 전류니 저항이니 하는 것들에 대해서 계속 이야기하는데, 그것들이 도대체 이것들이 전구 밝기랑 무슨 상관일까요? 나무가 탈 때를 어느 경우가 더 따뜻한지 생각해 보세요. 당연히 나무를 더 많이 태울 때 더 따뜻합니다. 원하지는 않았지만 나무를 더 많이 태울 때 더 밝기도 합니다. 나무를 더 많이 태운다는 것은? 맞습니다. 더 많은 에너지를 소모한다는 것입니다. 전구도 마찬가지입니다. 더 많은 에너지를 소모하는 전구가 더 밝습니다. 그런 당연한 얘기를? 전기전자에서 단위 시간당 공급되는 또는 소모되는 에너지를 전력(Power)라고 합니다. 단위 시간이 뭐냐고요? 1초든 1시간이든, 1일이든 어떤 정해진 시간을 말합니다. 특히, 1초 동안의.. 더보기 전지의 병렬연결, 그리고 전지의 지속 시간 2022. 3. 5. 이전 포스트에 전지의 병렬연결을 언급하지 않았습니다.이번 포스트에서 마저 살펴 보도록 하겠습니다. 지난 포스트에서 전지의 병렬연결을 언급하지 않은 것은 이러한 구성에서 전구에 가해지는 전압과 흐르는 전류는 배터리를 1개 연결했을 때와 동일하기 때문입니다. 차이가 있다면 전구에 흐르는 전류는 키르히호프의 전류 법칙(KCL; Kirchhoff’s Current Law)에 의해서 전지 2개에서 나누어 공급하게 됩니다. 한 손으로 들던 물건을 두 손으로 들게 된 것입니다. 전지의 병렬 연결은 전지의 입장에서 살펴 보아야 합니다. 당연히 전지가 얼마나 지속될 수 있느냐에 대해서 살펴볼 텐데, 그냥 당연하게 여겨질 수 있습니다. 2개 전지가 나누어 공급을 했으니 당연히 2배의 시간동안 사용할 수 있겠지라고 직관적으.. 더보기 꼬마전구 실험, 그리고 옴의 법칙과 키르히호프의 법칙 2022. 3. 2. 이전 포스트에서는 전기/전자회로와 관련된 물리 법칙 몇 가지를 살펴 보았습니다. 우리의 꼬마전구 실험과 이 물리 법칙들을 연결 지어서 생각해 보겠습니다. 전지와 전구 하나를 연결한 회로를 먼저 생각해 보도록 하죠. 전지는 전압원이라고 했었지요? 전구는 저항입니다. 에너지를 소모하지요. 전선은? 여기에서는 편의상 전선은 그냥 연결을 나타낼 뿐 어떤 전기적 특성도 없는 것으로 하죠. 실제로는 그렇지 않습니다. 이것에 대해서는 다음에 또 이야기 하도록 하죠. 그리고 전지의 내부저항도 우선은 0이라고 가정하겠습니다. 옴 선생님의 말씀에 따르면 전압원과 저항이 있으므로 전류 $I_1$이 흐르겠네요. 너무나 당연한 것처럼 느껴집니다. 생각할 필요도 없이 한 번에 대답할 수 있죠. 전구를 하나 더 직렬로 연결을 해 .. 더보기 회로와 물리 법칙 - 옴의 법칙과 키르히호프의 법칙 2022. 2. 26. 전기/전자회로에서 전압과 전류에 대한 기본적인 법칙들이 있습니다. 첫 번째로 전압, 전류, 그리고 저항의 관계를 나타내는 법칙이 옴(Georg Ohm) 선생님께서 말씀하신 옴의 법칙(Ohm's Law)입니다. 여러 회로에서 형태를 달리하지만, 기본적인 형태는 동일합니다. 옴의 법칙을 설명하는 한 가지 방법은 "닫힌 회로에서 전압은 전류의 흐름을 만들어 내는데, 그 전류의 흐름은 저항에 반비례한다"입니다. 즉, 같은 전압을 가정하면 저항이 작으면 더 많은 전류가, 저항이 크면 더 적은 전류가 흐른다는 것을 의미합니다. 전압, 전류, 저항의 관계를 기술하는 것은 비단 이렇게만 기술되는 것은 아니지만, 어떠한 경우에라도 법칙을 거스르지는 않습니다. 두 번째는 회로에서 전압(Voltage)과 전류(Current.. 더보기 전구와 전지란 무엇인가 2022. 2. 23. 앞선 포스팅에서는 어린 시절의 꼬마전구 실험을 우리 기억에서 다시 소환하였습니다. 당시에는 무작정 답을 외워서 대답하였다면, 이제는 일반적인 물리 지식과 연관 지어 생각해 보면 좋을 것 같습니다. 그러면 먼저 전구와 전지란 어떤 것인지 그 성질을 알기 쉽게 살펴보는 것에서 시작을 하겠습니다. 전구는 빛을 내는 소자입니다. 오른쪽에 있는 그림은 전구의 일반적인 회로 기호입니다. 전구에 전기를 연결하면 빛을 냅니다. 전구의 내부의 필라멘트(Filament)에서 전기에너지를 빛 에너지로 바꾸게 됩니다. 이 필라멘트는 전기를 소모하여 전기의 흐름을 방해하는 저항(Resistance)이라는 것을 가지는데, 이 저항에 의해서 전구는 전기를 소모하고 그 소모된 전기를 빛으로 나타나게 하는 것입니다. 이때, 저항에 의.. 더보기 꼬마 전구 실험, 전기/전자 이해의 첫걸음 2022. 2. 19. 우리가 학교에서 공부를 하기 시작하면서 전기공학이나 전자공학에 대하여 가장 처음 접한 것은 언제였을까요? 고등학교 물리 시간? 중학교 과학 시간? 아니면 초등학교 고학년? 생각하는 것보다 더 일찍 접했습니다. 초등학교 저학년 과학 시간에 나오는 꼬마전구 실험일 것입니다. 과학의 다른 것들은 다 잊었더라도 꼬마전구실험은 많이 기억들 할 것입니다. 저는 초등학교 1학년 때였던 것으로 기억합니다. 당시엔 국민학교라 하였고, 과학이라 하지 않고 자연이라고 불리던 과목이었지만요. 지금도 초등학교 1학년 때에 이것을 공부하는 모양이네요. 초등학교 1학년 학생들이 하는 이 실험을 시작으로 저의 이야기를 시작해 볼까 합니다. 가장 간단하게 전구는 전기를 연결하면 켜집니다. 회로가 닫혀 있어야 불이 켜진다라고 먼저 배우.. 더보기 이전 1 2 3 4 5 다음
