전기를 잠깐 담아두는 부품, 커패시터는 어떻게 작동할까?

1. 커패시터란 무엇일까?커패시터는 전기회로에서 전하를 저장하는 부품입니다.쉽게 생각하면 전기를 잠시 담아두는 작은 저장공간과 비슷합니다.물이 필요할 때 사용하기 위해 물탱크에 물을 저장하는 것처럼 커패시터도 전기적인 에너지를 잠시 저장했다가 필요할 때 내보낼 수 있습니다.다만 배터리처럼 오랫동안 많은 에너지를 저장하는 것이 주된 목적은 아닙니다.빠르게 충전하고 빠르게 방전할 수 있다는 특징을 이용해 전기회로의 여러 곳에서 사용합니다.2. 커패시터는 어떻게 생겼을까?커패시터의 기본 구조는 생각보다 단순합니다.두 개의 전기가 통하는 금속판이 서로 마주 보고 있고 그 사이에는 전기가 쉽게 통하지 않는 물질이 들어 있습니다.쉽게 표현하면,금속판 | 절연물질 | 금속판과 같은 구조입니다.가운데 있는 절연물질을 ..

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• · 2026. 9. 14.
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다이오드 4개는 왜 브리지 형태로 연결될까? 브리지 정류회로의 구조와 원리

1. 브리지 정류회로란 무엇일까?전자기기 대부분은 직류(DC) 로 동작합니다.하지만 우리가 사용하는 가정용 전원은 교류(AC 220V, 60Hz) 입니다.따라서 교류를 직류로 변환하는 과정이 반드시 필요한데, 그 역할을 수행하는 것이 정류회로(Rectifier Circuit) 입니다.그중에서도 가장 많이 사용하는 방식이 바로 브리지 정류회로(Bridge Rectifier) 입니다.브리지 정류회로는 다이오드 4개를 브리지 형태로 연결하여 교류의 양(+)과 음(-) 반주기를 모두 이용해 직류를 만드는 회로입니다.이 방식은 변압기의 센터탭이 필요하지 않아 구조가 간단하면서도 효율이 높아 거의 모든 전원공급장치(SMPS)에 사용됩니다.2. 정류회로가 필요한 이유교류는 초당 60번 극성이 바뀝니다.→ -→ + →..

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• · 2026. 9. 4.
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다이오드는 왜 전류를 한 방향으로만 흐르게 할까? 원리부터 특성까지

1. 다이오드란 무엇인가?전자회로를 처음 배우면 가장 먼저 접하는 반도체 소자 중 하나가 바로 다이오드(Diode)입니다.다이오드는 구조는 단순하지만 매우 중요한 역할을 수행합니다.가장 큰 특징은 전류를 한 방향으로만 흐르게 하고 반대 방향은 차단하는 것입니다.이러한 특성 때문에 전원을 직류(DC)로 변환하는 정류회로부터 역전류 방지, 과전압 보호, 신호 검파 등다양한 전자회로에 사용됩니다.예를 들어 가정의 콘센트에서 공급되는 교류(AC)를 휴대폰 충전기나 TV,컴퓨터에서 사용하는 직류(DC)로 바꾸는 과정에는 반드시 다이오드가 사용됩니다.이처럼 다이오드는 눈에 잘 보이지 않지만 거의 모든 전기·전자기기에 들어가는 핵심 부품입니다.2. 반도체와 PN 접합의 원리다이오드를 이해하려면 먼저 반도체와 PN 접..

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• · 2026. 8. 24.
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접촉 없이 전류와 위치를 알아내는 기술, 홀 센서의 작동 비밀

1. 금속과 반도체의 홀 효과 차이홀 효과는 금속과 반도체 모두에서 나타날 수 있습니다. 하지만 실제 센서에는 대부분 반도체가 사용됩니다.금속에는 자유전자가 매우 많습니다. 전하 운반자의 농도가 높기 때문에 전하가 한쪽으로 조금 이동해도 양쪽에서 발생하는 전위차가 매우 작습니다.반면 반도체는 금속보다 전하 운반자의 농도가 낮습니다. 따라서 자기장에 의해 전하가 이동하면 상대적으로 큰 전위차가 만들어질 수 있습니다.정리하면 다음과 같습니다.금속자유전자 농도가 높음홀 전압이 작음정밀한 측정과 증폭 회로 필요재료 특성 분석에 활용 가능반도체전하 운반자 농도가 상대적으로 낮음홀 전압이 크게 발생자기장 감지에 유리홀 센서 제작에 적합또한 홀 전압의 극성을 측정하면 반도체가 N형인지 P형인지 판단할 수 있습니다.N..

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• · 2026. 8. 18.
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자기장이 전류의 방향을 바꾸면 무슨 일이 생길까? 홀 효과의 핵심 원리

1. 홀 효과란 무엇인가?홀 효과는 전류가 흐르는 도체나 반도체에 전류 방향과 수직으로 자기장을 가했을 때, 전류와 자기장 모두에 수직인 방향으로 전압이 발생하는 현상입니다.쉽게 설명하면 다음과 같습니다.전류가 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 얇은 반도체 판이 있다고 가정해 보겠습니다. 이 반도체 판의 위쪽에서 아래쪽 방향으로 자기장을 가하면, 반도체 내부를 이동하던 전하가 한쪽 방향으로 밀려납니다.그 결과 반도체의 한쪽에는 음전하가 모이고 반대쪽에는 양전하가 상대적으로 많아집니다. 이렇게 전하가 분리되면서 반도체 양쪽에 전위차가 발생합니다.이때 발생하는 전압을 홀 전압(Hall Voltage)​이라고 합니다.홀 효과의 기본 흐름은 다음과 같습니다.전류가 흐름→ 자기장이 가해짐→ 이동하는 전하가 한쪽으로 밀림..

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• · 2026. 8. 10.
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전기는 왜 뜨거워질수록 흐르기 어려울까? 온도와 저항, 초전도체의 원리

1. 저항이란 무엇일까?우리가 사용하는 모든 전기기기는 전류가 흐르면서 일정한 저항을 만나게 됩니다.전선도 저항이 있고, 모터도 저항이 있으며, 히터는 오히려 저항을 이용해 열을 만들어 냅니다.그런데 만약 저항이 0Ω(옴) 이 된다면 어떻게 될까요?전류는 에너지 손실 없이 계속 흐르게 되고, 전력 손실도 거의 없어집니다.이러한 특별한 현상을 초전도(Superconductivity) 라고 합니다.최근에는 상온 초전도체에 대한 연구가 활발히 진행되면서 많은 관심을 받고 있습니다. 저항(Resistance)은 전류의 흐름을 방해하는 성질입니다.전류는 자유전자가 이동하면서 흐르는데, 이동 과정에서 원자와 충돌하게 됩니다.이 충돌이 많을수록 전류가 흐르기 어려워지고 저항이 커집니다.저항의 단위는 Ω(옴)이며, 전..

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• · 2026. 8. 3.
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