전기전자기초 Week 1. Introduction B. K. Park, Ph.D. Department of Mechanical Engineering
1-1. 표준 (Standard) 단위 (unit): 물리량을 측정할 때 기준이 되는 일정량 기본단위, 유도단위, 특수단위 특수단위: 온도 (K), 물질 양(mol), 전류 (A), 광도 (cd) MKS 단위계: 기본단위 (m, kg, second), 유도단위 (m2, m/s, N, ……) 주요 전기 단위 양 SI 단위 기호 전류 암페어 [A] I 전하 쿨롱 [C] Q 전압 볼트 [V] V 저항 옴 [Ω] R 에너지 혹은 일 와트 [W] P
1-1. Cont’d 10의 거듭제곱을 나타는 접두사와 그 약자 거듭제곱 접두사 약자 10-18 atto a 10-15 femto f 10-12 pico p 10-9 nano n 10-6 micro μ 10-3 milli m 10-2 centi c 10-1 deci d 103 kilo k 106 mega M 109 giga G 1012 tera T 1015 peta P 1018 exa E
1-2. 단위 변환 미터법 단위 환산 1500000 μA 1500 mA 1.5 A 0.0015 kA 0.0000015 MA 1.5 x 106 μA 1.5 x 103 mA 1.5 A 1.5 x 10-3 kA 1.5 x 10-6 MA
1-3 오차, 정확도 및 정밀도 오차 (error) 정확도 (accuracy) 정밀도 (precision) 측정하고자 하는 물리량의 참값과 측정된 값 사이의 차 정확도 (accuracy) 측정한 값과 참값이 얼마나 가까운지를 나타내는 지표 정밀도 (precision) 반복된 측정으로 얻은 측정치들의 균일성을 나타내는 지표 반복성 (repeatability), 일관성 (consistency) 정확한 측정 vs. 정밀한 측정? 참값 측정치 (5회 측정) 측정치 (평균) 오차 측정 #1 10 8, 10, 13, 9, 11 10.2 0.2 측정 #2 11, 12, 11, 12, 12 11.6 1.6
1-4. 유효숫자 유효숫자(significant figure): 자릿수를 나타내는 0을 제외한 신뢰할 수 있는 수 2.986 (유효숫자 4개), 0.000120 (3개), 8600 (2개? 3개? 4개?) 눈금 0.1 cm의 자로 잰 직사각 형 판의 길이가 16.3 cm, 4.5 cm이면, 실제 길이는 16.3 ± 0.1 cm, 4.5 ± 0.1 cm. 각각의 유효숫자는 3개, 2개 이 경우 판의 넓이는 71.28 cm2 < A(넓이) < 75.44 cm2 이다. 둘 이상의 수를 곱하거나 나누어 얻은 숫자의 유효 숫자는 유효숫자가 가장 작은 수를 따른다. 위의 예시에서 판의 넓이를 유효숫자까지 표시하면 73 cm2 이다. 둘 이상의 수를 더하거나 뺄 경우 소수점 이하 자릿수가 가장 작은 숫자의 자릿수를 따른다. 유효숫자의 과학적 표기법: 8.60 x 103, 1.608 x 10-6
1.4 Cont’d 10.0 V의 전압이 3.0 Ω의 저항을 지날 때 전류의 양은? 다음 측정치들의 유효숫자? Ohm’s law (V = IR)에 따라 10 (V) = I * 3.0 (Ω) I = 10V/3Ω = 3.3333333…… A ??? 다음 측정치들의 유효숫자? 23.92 0.00027 806 89.10 10800 전압과 저항의 유효숫자가 각각 3개와 2개이다. 이 두 값의 연산에 의해 나오는 전류의 유효숫자 수는 유효숫자의 개수가 적은 쪽을 따른다. 즉, I = 3.3 A이다.