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다이오드 다이오드는 한쪽으로는 전자를 통과시켜 전류를 흐르게 하지만 다른 방향으로는 전자를 방해하여 전류를 막는 역할을 합니다. 정확한 한 방향으로 전류를 흘려보내는 것을 정류작용이라고 합니다. 다이오드는 (+)전하를 띄는 p형 물질(p형 반도체)과 (-) 전하를 띄는 n형 물질(n형 반도체)을 접합하여 만들게 됩니다. p형 물질은 인듐, 갈륨과 같은 물질을 실리콘과 합성하여 정공을 많게 만든 물질입니다. 정공이란 쉽게 말해 전자가 있어야 할 자리에 전자가 빠져있어 상대적으로 (+) 전하를 띄게 만듭니다. 반대로 n형 물질은 비소나 안티몬 등의 물질과 결합하여 있어야 할 전자보다 더 많은 전자를 포함해 상대적으로 (-) 전하를 띄게 만든 것입니다. 이렇게 양공, 전자가 많게 만드는 기술을 도핑이라고 합니..
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쿨롱의 법칙 전하에는 양전하(+Q)와 음전하(-Q)의 두 가지 종류가 있습니다. +Q와 -Q는 서로 결합하여서 전기적으로 중성인 상태가 되려는 성질이 있습니다. 서로 다른 전하 사이에서는 흡인력이 작용하고, 같은 종류의 전하 사이에서는 서로 반발하는 척력이 작용하게 됩니다. 이 현상을 쿨롱의 법칙이라고 합니다. 점 전하 Q1, Q2가 r만큼 떨어져 있을 때, 두 전하 사이의 전기력은 F = (k x Q1 x Q2)/(R^2) [N]이 됩니다. k는 쿨롱 상수로 약 9 x 10^9 정도의 값입니다. 전하의 전기력이 작용하게 되는 공간을 전기장이라고 하고 이는 공간적으로 펼쳐지게 됩니다. 따라서 에너지의 세기는 중심 전하에서 멀어질수록 급격히 감소합니다. 하지만 두 개의 전하가 있다면 전하의 크기에는 곱에 ..
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옴의 법칙이란 옴의 법칙은 전기회로 내의 전류(I), 전압(V), 저항(R) 사이의 상호 관계를 나타내는 매우 중요한 법칙입니다. 도체의 두 점 사이에 흐르는 전류의 크기는 둔 점 사이의 전압에 비례하고, 저항의 크기에 반비례한다는 법칙으로 1827년 독일의 물리학자인 G.S.Ohm(옴)이 발견했습니다. 즉, 전기의 흐름을 방해하는 비례상수 R을 전기저항이라고 하며 전류의 흐름을 방해합니다. 이 때문에 저항(Resistor)이라고 부르며, 저항이 클수록 전류는 적게 흐르게 됩니다. 이를 옴의 법칙이라고 하며 회로에 흐르는 전류의 크기는 전압에 비례하고 저항에 반비례하게 됩니다. 몇 가지 예시를 들어보겠습니다. (1) 저항이 일정하면 전압 V와 전류 I는 비례합니다. 즉, 전압이 2배로 되면 전류도 2배,..
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원자의 구조 세상의 모든 물질은 매우 작은 분자 또는 원자의 집합으로 구성되어 있습니다. 이들은 양전기를 띄는 원자핵과 그 주위를 돌고 있는 음전기를 띈 몇 개의 전자들로 구성되어 있습니다. 원자핵은 양성자와 중성자로 구성된 원자핵과 원자핵의 외각을 둘러싸고 있는 전자로 구성됩니다. 전자가 돌고 있는 길을 궤도라고 하고, 이 궤도는 원자핵 가까이부터 순서대로 1, 2, 3... n번째 궤도라고 합니다. 좀 더 정확히는 K 각(2개), L 각(8개), M 각(18개), N 각(32개).... Q 각이라고 합니다. 괄호 속의 숫자는 그 궤도에서 존재할 수 있는 전자의 최대 개수를 나타내고 있습니다. 전자가 많아질수록 궤도의 수는 증가하게 되고 가장 바깥쪽의 궤도에 존재하는 전자들은 원자 중심부에 있는 핵에서..
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