Q. 전지에 사용되는 재료는 특별한 전기적 특성을 가져야 하나요?
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.네, 전지에 사용되는 재료는 전기적 특성을 매우 중요하게 갖추어야 합니다. 리튬이온 배터리의 경우, 양극과 음극 재료는 전기 에너지를 효율적으로 저장하고 방출하는 데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 양극에는 리튬 코발트 산화물, 음극에는 그래파이트가 사용됩니다. 이들 재료는 전자의 이동을 원활하게 하여 전기 에너지를 저장하고 필요할 때 방출할 수 있도록 합니다. 또한, 전해질은 이온의 이동을 도와 전지의 충전 및 방전 과정이 원활히 이루어지도록 지원합니다. 이처럼 전지 재료의 전기적 특성은 전지의 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
Q. 세계최초로 전기과목을 개설한 학교를 알고싶습니다.
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.세계 최초로 전기과목을 개설한 학교는 19세기 초, 독일의 드레스덴 기술대학교(Dresden University of Technology)로 알려져 있습니다. 이 학교는 전기학을 물리학의 한 부분으로 연구하고 가르쳤으며, 전기와 관련된 이론과 실험을 포함하는 과목을 처음으로 개설한 곳 중 하나로 기록됩니다. 전기는 당시 물리학의 한 분야로 다뤄졌고, 전기학이 독립적인 학문 분야로 발전하는 데 중요한 역할을 했습니다. 이 과정은 전기공학이라는 현대적 학문 분야의 기초를 다지는 계기가 되었습니다.
Q. 전자기파의 전파되는 방식에 대해서!
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.전자기파는 전기장과 자기장이 서로 수직으로 진동하며 전파되는 파동입니다. 이 두 장은 서로 상호작용하면서 공간을 통해 전달되며, 진공을 포함한 다양한 매질을 통해 이동할 수 있습니다. 전자기파는 전기장과 자기장이 서로 직각으로 교차하면서 파동 형태로 전파됩니다. 전파는 파장, 주파수, 진폭에 따라 다양한 특성을 가지며, 빛, 라디오파, 마이크로파 등으로 다양한 방식으로 사용됩니다. 전자기파는 매질의 유무에 관계없이 진공에서도 전파가 가능하므로 우주에서도 중요한 통신 수단으로 활용됩니다.
Q. 반도체의 PN-접합에 대해서 궁금증이 있습니다.
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.PN-접합은 반도체에서 P형과 N형 물질이 결합된 영역을 말합니다. P형 반도체는 전자가 부족한 양공이 많고, N형 반도체는 전자가 많습니다. 이 두 반도체가 접합되면, 전자가 N형에서 P형으로 확산되어 전자와 양공이 결합하며 전자기적인 '공백'인 공간이 형성됩니다. 이 영역을 '공핍층'이라고 하며, 이 공핍층은 전류의 흐름을 제어하는 중요한 역할을 합니다. 외부 전압을 가하면 전류가 흐를 수 있는데, 정방향으로 전압을 가하면 전류가 흐르고, 역방향 전압에서는 전류가 흐르지 않아 다이오드의 중요한 특성인 '단방향 전도'가 이루어집니다. 이는 다이오드나 트랜지스터와 같은 반도체 소자의 작동 원리를 이해하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
Q. 전자공학에서 트랜지스터의 기본 원리는 ?
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.트랜지스터는 전류를 제어하는 반도체 소자로, 기본적으로 세 개의 단자(베이스, 컬렉터, 이미터)로 구성됩니다. 베이스에 작은 전류를 가하면 이미터에서 컬렉터로 흐르는 전류가 크게 증가하는 증폭 원리를 이용합니다. 이를 통해 작은 신호를 증폭하거나 스위치처럼 작동하여 전자 회로에서 신호 처리, 증폭, 제어 등의 역할을 합니다. 트랜지스터는 전류 제어와 전자기 신호 변환을 위한 핵심 요소로, 디지털 및 아날로그 회로에서 필수적인 부품입니다.
Q. 전기전자재료에서 초전도체의 특성과 응용
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.초전도체는 전기 저항이 0이 되는 특성을 가진 물질로, 특정 온도 이하에서 이러한 특성이 나타납니다. 이로 인해 전류가 흐를 때 에너지 손실이 없으며, 강력한 자기장을 생성할 수 있습니다. 이러한 특성을 활용해 초전도체는 자기 부상 열차, MRI(자기공명영상) 기기, 고속 전력 전송, 고성능 전자기기 등에 적용됩니다. 초전도체는 또한 양자 컴퓨팅 분야에서도 중요한 역할을 하며, 정보 처리를 매우 빠르게 할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
Q. 전기전자기기에서 전자기 간섭을 줄이는 방법은?
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.전자기 간섭(EMI)을 줄이는 방법으로는 여러 가지가 있습니다. 첫째, 기기의 외부에 금속 차폐를 추가하여 외부의 전자기파가 기기 내부로 들어오지 못하게 차단할 수 있습니다. 둘째, 기기 내부에서 발생하는 간섭을 막기 위해 필터나 차단기를 사용하여 특정 주파수대의 신호를 차단할 수 있습니다. 셋째, 신호선을 꼬거나 스크린 처리하여 간섭을 줄이는 방법이 있습니다. 넷째, 회로 설계 시 고주파 노이즈를 차단하는 소자나 기법을 적용할 수 있습니다. 마지막으로, 기기의 접지 시스템을 강화하여 전자기파가 흡수되거나 분산될 수 있도록 하는 방법도 효과적입니다.