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..
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 ..
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,..
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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