전기와 자기 시뮬레이션

다이오드

다이오드는 한 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 부품입니다. 사람으로 비유하면 심장이나 정맥에 있는 판막과 같은 역할을 합니다. 한 방향의 전류만 통과시키는 다이오드의 기본기능에 충실한 다이오드는 ‘정류기(Rectifier Diode)’라고 부릅니다. 순방향 연결(좌)과 역방향 연결(우) 다이오드의…
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전류계의 구조

전류계 전기 회로에서 전류의 세기는 전류계를 이용하여 측정합니다. 전류계 내부에는 코일이 감겨 있는 회전자가 있습니다. 전류계에 전류가 흐르면 코일과 회전자가 자석의 성질을 띠게 됩니다. 전류가 세게 흐를수록 코일과 회전자의 자성도 강해집니다. 회전자에…
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전류, 전도체, 부도체

전류 전구와 전지를 도선으로 연결하면 전구에 불이 켜집니다. 이것은 도선을 따라 (-)전하를 띤 전자들이 이동하기 때문인데, 이와 같은 전하의 흐름을 전류라고 합니다. 전기 회로에서 전류가 흐를 때 도선 내에서는 어떤 일이 일어날까요?…
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직류 전동기

전동기 전동기는 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 이용하여 전기 에너지를 역학적 에너지로 전환시키는 장치입니다. 전동기는 작은 모터에서부터 공장의 동력 장치에 이르기까지 많은 분야에서 이용되고 있습니다. 위의 시뮬레이션은 간단한 직류 전동기의…
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가변저항

가변저항 저항값을 마음대로 조절할 수 있는 전자부품을 가변저항이라고 합니다. 가변저항은 오디오 앰프등에서 소리의 크기를 조절하기 위해 사용됩니다. 가변저항의 내부는 어떻게 생겼을까요? 안쪽에는 저항의 역할을 하는 저항체가 알파벳 ‘C’자처럼 들어 있고 회전자에서 나오는…
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RLC 직렬 회로

RLC 직렬 회로 저항(R)-인덕터(L, 코일)-커패시터(C, 축전기)가 직렬로 연결된 회로를 생각해 봅시다. 매순간 회로에 흐르는 전류는 회로의 어디서나 같습니다. (매우 중요하니, 꼭 기억해 둡시다.) 전류는 전체적으로 일정하지만, 각각의 부품에 걸린 전압의 높이는 각각…
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휘트스톤 브리지

휘트스톤 브리지 전자 저울과 같은 전자식 측정기기들은 센서 물질의 저항 변화를 감지하여 대상을 측정합니다. 측정기기의 감도를 높이기 위해서는 미세한 저항값의 변화를 정밀하게 측정할 수 있어야 합니다. 이 때 주로 사용하는 회로로서 휘트스톤…
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LC 진동 회로

LC 진동 회로 충전시킨 커패시터(축전기)에 인덕터(코일)를 연결해주면 전기적인 진동이 일어납니다. 충전되었던 커패시터가 방전되면서 인덕터에 자기장의 변화가 생깁니다. 이 자기장의 변화로 인해 인덕터에 기전력이 유도됩니다. 인덕터의 기전력으로 커패시터는 다시 충전됩니다. 만약 저항이 ‘0’이라면…
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축전기

축전기 Capacitor 축전기(Capacitor, 커패시터)는 전하를 임시로 담아두는 부품입니다. 담긴 전하는 다시 흐르면서 일을 할 수 있습니다. 강물의 흐름을 전류라고 한다면 커패시터는 강물을 담아두는 댐으로 비유할 수 있습니다. 축전기는 얇은 두 금속판을 서로…
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7-세그먼트 디스플레이

7-세그먼트 디스플레이, FND 여러 개의 LED를 배치하여 숫자 또는 16진수용 문자를 표시하는 부품을 세븐 세그먼트 디스플레이 또는 FND(Flexible Numberic Display)라고 부릅니다. 일곱 개의 LED만으로 0~9까지의 숫자를 모두 표시할 수 있기 때문에 엘리베이터,…
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외르스테드의 실험

외르스테드의 실험 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 생기는 현상은 덴마크의 물리학자인 외르스테드에 의해 우연히 발견되었습니다. 외르스테드는 학생들에게 전류가 흐르면 도선이 뜨거워지는 현상을 보여주기 위해 시범 실험을 하던 중 도선 옆에 놓여 있던…
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전파 통신

안테나의 기본구조는 커패시터(capacitor, 축전기 또는 콘덴서)에서 비롯된 것입니다. 기본적으로 안테나는 전자기파를 보내고 받기 위한 장치입니다. 일반적인 다이폴 안테나는 양쪽 끝이 잘린 도선의 형태를 하고 있습니다. 안테나는 이 잘려있는 도선을 발판삼아 공간을 통해…
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