단원 2. 자동화와 로봇 (188p) 01. 전기. 전자란 무엇인가. 학습목표 1
<전기>
<발전>
<전기전달>
01. 전기 ㆍ전자란 무엇인가(189P). 전기- 자유전자의 이동으로 생기는 에너지 1
<189p그림 Ⅳ-28>전기의 발생과 공급과정
①전기의 특성 ㉠빛. 열. 동력. 전파등의 다른 형태로 쉽게 변환 가능 ①전기의 특성 ㉠빛. 열. 동력. 전파등의 다른 형태로 쉽게 변환 가능 *다리미의 콘센트를 꽂으면 전기가 금방 열로 바뀌어 옷을 다릴 수 있음 ㉡먼 곳까지 운반이 편리하고 쉽고 빠르게 전달가능 ㉢환경오염 물질을 발생하지 않기 때문에 많은 곳 에서 폭넓게 사용(청정에너지) *전기 자동차는 전기로 움직여 배기가스를 분출 하지않아 친환경적임 ㉣다른 에너지에 비해 편리하고 안전하게 이용가능
불을 켜는 전기회로의 이해 *전기회로 –전기가 이동하는 통로 <189p그림 Ⅳ-33>전기회로의 예
전기회로 구성 ①전원 –전기를 공급. 교류전원 –가정에서 사용하는(극성없다) *전기회로 구성 ①전원 –전기를 공급 *교류전원 –가정에서 사용하는(극성없다) *직류전원 – 건전지에 사용하는(극성있다) ②부하 –전기를 이용해 일을 하는 것(전동기,전구) ③스위치-전기의 흐름을 차단, 연결하는 ④전선 –전기가 흐르는 길
전기용어 ㉠전류(I) -전기가 전선을 따라 흐르는 것(전자의 이동). 이동방향 = (+) ⇒ (-) * 전기용어 ㉠전류(I) -전기가 전선을 따라 흐르는 것(전자의 이동) *이동방향 = (+) ⇒ (-) *단위 –A(암페어) , 1(A) =1000(mA) ㉡전압(V)-전류가 흐르려면 전기적인 압력차가 있어야 (전기적인 높이차) *단위 –V(볼트) , 1(Kv) =1000(v) ㉢저항(R)-전류의 흐름을 방해하는 요소 *전기를 이용해 일하는 부분 *단위 –Ω(옴) 1(KΩ)= 1000(Ω)
⑤ 옴의 법칙 *전류는 전압의 크기에 비례하고 저항에는 반비례한다. I = V / R V = I X R R = V / I
2.다양한 역할을 하는 전자부품의 이해(190P) *가전제품은 -저항, 콘덴서, 다이오드, 트랜지스터,코일 등 여러 부품으로 구성됨 *이들은 서로 연결되어 각각의 일을 하면서 - 신호를 주고 받음
<휴대폰 분해도>
전류의 흐름을 방해하는 저항기 ①저항기 –전류의 흐름을 방해하여 그 크기를 조절 하는 부품 전류의 흐름을 방해하는 저항기 ①저항기 –전류의 흐름을 방해하여 그 크기를 조절 하는 부품 *저항기 단위 = Ω(오옴) ②종류 ㉠고정저항기 –일정한 저항값을 가짐
㉡가변저항기 –일정한 범위에서 저항값을 조절함. 각종 음향기기의 소리크기 조절,. 선풍기의 바람세기 조절 ㉡가변저항기 –일정한 범위에서 저항값을 조절함 *각종 음향기기의 소리크기 조절, *선풍기의 바람세기 조절 *전기다리미의 온도 조절
전기를 축척하는 콘덴서 ①콘덴서. 두개의 전극판 사이에 절연체를 끼워 만든 것. 아주 작은 전기를 저장하였다가 내보내는 역할 전기를 축척하는 콘덴서 ①콘덴서 *두개의 전극판 사이에 절연체를 끼워 만든 것 *아주 작은 전기를 저장하였다가 내보내는 역할 *콘덴서의 용량 –저장되는 전기양(정전용량으로 결정) *단위 = 패럿(F) 정전용량이 매우 작아 =마이크로패럿(uf) 피코패럿(pf)
③콘덴서 종류 ㉠고정 콘덴서 -컴퓨터의 전기 회로에 사용 *전해콘덴서, 세라믹 콘덴서, 마일러 콘덴서 ③콘덴서 종류 ㉠고정 콘덴서 -컴퓨터의 전기 회로에 사용 *전해콘덴서, 세라믹 콘덴서, 마일러 콘덴서
㉡가변 콘덴서 *송수신기에 설치되어 주파수를 조절한다. ㉡가변 콘덴서 *송수신기에 설치되어 주파수를 조절한다.
#. 반도체. 도체와 절연체의 중간적인 성질을 가진 물체. 진성 반도체와 불순물 반도체가 있음 #.반도체 *도체와 절연체의 중간적인 성질을 가진 물체 *진성 반도체와 불순물 반도체가 있음 *불순물 반도체는 p형 반도체(전자부족) = (+)와 n형 반도체(전자과잉) = (-)로 분류
좋고 싫음이 확실한 다이오드 ①극성이 다른 두 개의 반도체를 붙여서 만든 것 ②전류를 한 쪽 방향으로만 흐르게 하는 역할 (정류작용) ③(+)극성을 가진 p형 반도체와 (-)극성을 가진 n형 반도체를 붙여 만든 것 *p형 반도체에 (+)전압을 연결하면(순방향) –전류가 잘 흐르고, *역방향으로 전압을 걸어주면 -전류가 흐르지않음
<그림Ⅳ-30. 다이오드 종류198p> ㉠정류 다이오드 *정류작용=교류를 ⇒직류로(충전기) *전류의 흐름방향을 조절
㉡발광 다이오드 -순방향일 때 빛이 발생 (LED-신호등. 전광판)
라. 트랜지스터 ①p형 반도체와 n형 반도체를 교대로 세 개의 층 으로 붙여 만든 것 라. 트랜지스터 ①p형 반도체와 n형 반도체를 교대로 세 개의 층 으로 붙여 만든 것 *소형이며 전기사용량이 적어 주로 전자제품에 사용 ②증폭작용 –전류. 전압의 세기를 조절, 전기신호를 크게 *스피커, 엠프, 라디오에 사용 *마이크에서 전달되는 소리를 크게하는데 ③스위칭 작용 –전류를 흐르게 하거나, 차단하는 ④구조 - 트랜지스터의 세 개의 단자를 이미터(E). 베이스(B). 켈렉터(C) ⑤종류 ㉠pnp형 트랜지스터 ㉡npn형트랜지스터
<그림Ⅳ-31. 트랜지스터 종류199p>
전선을 돌돌 감은 코일 *코일 ①전선을 원통이나 나선 형태로 감아 놓은 것 ②전기에너지를 ⇒ 자기에너지로 ③ 감겨진 횟수가 다른 코일을 나란히 위치시키면 –교류전압의 크기를 다른 코일에 전달 ④전동기, 변압기등의 부품이나 안테나에 사용
<변압기>
<그림Ⅳ-42. 코일을 이용한 전기 전자부품193p>
<보충심화> 다양한 전자부품을 한곳에 모은 마 <보충심화> 다양한 전자부품을 한곳에 모은 마.집적회로(Intergrated Circuit) ①트랜지스터+ 다이오드+저항등의 여러 전자부품 으로 구성된 전기 회로를 -한 개의 작은 칩 안에 구성된 것 ②크기는 작지만 전력소모가 적고 성능이 뛰어나 대부분의 전자 기기에서 중요하게 사용됨 ③전압이나 열에 약하다.
<그림Ⅳ-32. 집적회로 이용199p>
전자부품 사용의 예. 전자부품들은 모든 가전기기의 용도에 따라 적합하게 구성되어 쓰이고 있음 전자부품 사용의 예 *전자부품들은 모든 가전기기의 용도에 따라 적합하게 구성되어 쓰이고 있음 *TV뒷면에는 전자부품이 붙어있는 여러 개의 회로기판 이 있다. *기판에는 ①TV를 켜거나 끄는 역할 ②채널을 변경하는 역할 ③DVD 플레이어와 같은 외부 기기를 연결하는 역할수행 ④비교적 복잡한 역할을 하는 전자회로에 – 직접회로 사용
<휴대폰 분해도>
3. 가전 기기의 선택과 관리(194P). 날이 갈수록 종류, 성능 및 기능이 다양함
가전기기의 올바른 선택 <그림 Ⅳ-44. 가전기기 선택시 고려사항> ①적절한 용량과 기능의 제품 가전기기의 올바른 선택 <그림 Ⅳ-44. 가전기기 선택시 고려사항> ①적절한 용량과 기능의 제품 *사용 인원 수를 고려하여 적절한 크기의 제품을 선택 ②품질 인증 마크(kc마크)가 있거나 규격에 맞는 제품 *안전하게 사용할 수 있는 제품임을 보증하는 품질인증 마크가 있거나 -규격에 맞고 표준화된 제품을 선택 ③에너지 소비 효율 등급이 우수한 제품 *가격이 적당하며, 에너지 소비 효율 등급이 우수한 제품을 선택
<품질인증마크 <에너지효율등급> <품질인증마크 <에너지효율등급>
가전기기의 안전한 사용과 관리(194P) ①그 특성에 맞게 설치하고, 정격용량을 반드시 확인함
<그림 Ⅳ-45. 가전기기의 안전한 사용과 관리> ㉠가전기기를 사용하지 않을 시에는 -스위치를 끄거나 플러그를 뺀다 <그림 Ⅳ-45. 가전기기의 안전한 사용과 관리> ㉠가전기기를 사용하지 않을 시에는 -스위치를 끄거나 플러그를 뺀다. ㉡에어컨은 선풍기와 함께 사용한다. ㉢콘센트 하나에 -여러 가전기기의 플러그를 꽂지않기 ㉣젖은 손으로 -전기가 닿지 않도록 한다. ㉤누전 차단기의 정상 여부를 확인한다. ㉥가전기기를 수시로 청소한다. *냉장고의 문을 여닫는 횟수를 줄이기
㉦가전기기 용량 내에서 사용하고 -물건을 너무 많이 채우지 않기 ㉧전선의 피복이 벗겨지지 않도록 주의하고 - 벗겨진 경우 테이프로 감아주거나 전선을 교체하기
가전기기의 점검 및 수리(195p) ① 회로시험기- 가전기기의 전압, 전류 등을 측정 하여 가전기기의 이상 유무 확인 –점검과 수리 ㉠저항(OHM) ㉡직류전압(DCV) ㉢직류전류(DCmV) ㉣교류전압(ACV) ②교류 전압 측정시에는 전기의 극성에 주의 하지 않지만 직류전압, 직류전류 측정 시에는 전기의 극성에 유의함
<아날로그회로시험기눈금판>
<저항측정>
③가전제품의 이상 유무 판단시험 ㉠통전시험 –가전 기기 내부 회로에서 전기가 통하는 지 여부 판단 ③가전제품의 이상 유무 판단시험 ㉠통전시험 –가전 기기 내부 회로에서 전기가 통하는 지 여부 판단 *부저가 울리지 않으면 – 회로가 끊어짐(단선) *부저가 울리면 –통전양호( 정상) *울렸다가 않울리면 –접속불량 ㉡절연시험 - 가전 기기 내부 회로에서 전기가 새어 나오는지 여부 판단 *부저가 울리지 않으면 – 절연양호 *부저가 울리면 –절연불량(누전) -감전 가능성
<통전시험>
<절연시험>