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전류가 흐를 떄 왜 열이 발생하고 이 열은 어떻게 전기기기의 고장을 유발할까요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.전류가 전선이나 전기 기기내에서 흐를 때 전선이나 기기는 저항을 갖고 있습니다 이 저항은 전자들이 물질 내에서 이동할 때 발생하는 마찰과 비슷한 원리로 작용합니다 전류가 흐르면 전자들이 전선의 원자나 분자와 충돌하면서 에너지를 잃게 되고 이 에너지가 열로 변환됩니다 이 과정을 줄법칙이라고 합니다 그리고 전류에 의한 열은 전기 기기의 고장을 유발합니다 전류가 흐르면서 발생한 열이 기기 내부의 절연체를 과도하게 가열할 수있습니다 절연체는 전기회로에서 전류의 흐름을 방지하고 다른 부품들과의 단락을 막아주는 역할을 합니다 그 절연체가 과열되면 그 특성이 변형되거나 손상됩니다 예를 들어서 절연체가 녹거나 갈라지면 전류가 의도하지 않은 경로로 흐를 수있어서 단락이나 화재를 일으킬 수 있습니다 또는 전류로 인한 열은 전기 기기의 전선,트랜지스터,저항기,커패시터 등 여러 전자부품의 성능을 저하시킬 수 있습니다
학문 / 전기·전자
24.11.25
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전기가 새어나가는 누전은 어떻게 발생하는 걸까요??
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.누전은 주로 전선의 절연이 손상되었거나 배선연결이 잘못되었을 때 또는 전기기기의 내부결함 때문에 발생합니다 일단 저연체는 전선을 보호하고 전기가 안전하게 흐를 수있도록 외부로부터의 영향을 차단하는 역할을 합니다 절연체가 손상되거나 마모되면 전선이 외부 물체나 다른 전선과 접촉할 수 있습니다 이때 전기가 새어나가게 되어 누전이 발생합니다 예를 들어서전선이 습기,열,마찰 등에의해 절연이 벗겨지거나 갈라지면 전류가 외부로 새어나가게 됩니다 이런 상태에서는 전선이 다른 물체와 접촉하면서 전기가 흐르게 됩니다 또는 전기 기기나 전자제품의 내부회로가 손상되면 전기가 새어나올 수 있습니다 예를 들어서 누전차단기,전동기,조명기기 등에서 내부전선이 고장나거나 저연이 훼손되면 기기외부로 전류가 흐르게 됩니다 이것도 누전의 원인이 됩니다 따라서 누전은 전선의 절연손상,기기결함,배선문제 등으로 인해 발생하며 전기가 정산적인 경로를 벗어나 다른곳으로 새어나가게 되는 현상입니다
학문 / 전기·전자
24.11.25
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전선을 굵게 만들면 전력 손실이 줄어드는 이유가 무엇일까요~?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.전선을 굵게 만들면 전력손실이 줄어드는 이유는 전선의 저항과 관련이 있습니다 전력손실은 주로 전서에서의전류에 의한 열손실로 발생하는데 이 손실은 전선의 저항에 비례합니다 전선의 저항은 전선의 재료,길이,단면적에 따라서 달라집니다전선이 굵을수록 단면적이 커지므로 저항이작아집니다 이저항에 의해 전류가 흐를 떄 열 손실이 발생하는데 이 열 손실을 주로 joule heating이라고도 불리며 전력손실은 전류의 제곱과 저항에 비례합니다
학문 / 전기·전자
24.11.25
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스마트폰 통신이 어떻게 이루어질까요???
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.스마트폰 통신은 여러가지 기술과 네트워크인프라를 통해서 이루어집니다 스마트폰은음성통화,데이터전송,와이파이연결, 블루투스,GPS,위성연결 등 다양한 형태의통신 방식을 통해서 정보를 주고받습니다 스마트폰의 주요 통신방식은 셀룰러 네티워크를 통해서 이루어집니다 이는 모바일 통신기지국을 이용한 시스템으로 , 모바일 통신망은 2,3,4GLTE,5G와 같은 세대별 기술로 구분됩니다 스마트폰은 기지국에연결되어 통신을 합니다 기지국은 특정지역내에서 스마트폰과의 통신을 담당하며 스마트폰이 이동할 때마다 가장 가까운 기지국과 연결됩니다 각 기지국은 일정 범위내에서 서비스를 제고하며 스마트폰이 이동하면 그 범위에 맞는 새로운 기지국과 연결됩니다 이 과정을 핸드오버라고 하며 이를 통해 스마트폰은 계속해서연결을 유지할 수 있습니다 그리고 불루투스는 스마트폰과 다른기기간의근거리 무선통신을 지원하는 기술입니다 주로 이어폰,스피커,웨어러블기기,자동차 등과 연결하여 데이터를 전송하거나 음성을 송수신하는 데 사용됩니다 불루투스는 비교적 짧은 거리에서 작동하며 저전력으로 안정적인 통신을 제공합니다 따라서 스마트폰은여러가지 통신기술을 이용하여 전세계와 연결됩니다
학문 / 전기·전자
24.11.25
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인터넷이 어떻게 전 세계를 연결하게 되는 것일까요??
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.인터넷은 전세계를 연결하는 복잡한 네트워크 시스템으로 다양한 기술과인프라가 서로 협력하여 데이터를 효율적으로 전달하고 사용자들이 서로 상호작용할 수있게 합니다 인터넷은 여러 서버,라우터,케이블 및 기타 네트워크 장비로 구성된 방대한 네트워크 입니다 기본적으로 인터넷은 데이터 패킷이라는 작은 정보 단위로 데이터를 전송하며 이 패킷들은 다양한 경로를 통해서 목적지까지 전달됩니다그리고 인터넷연결은 인터넷 서비스제공업체를 통해서 이루어집니다 ISP는 개인이나 기업에게 인터넷 접속을 제공하는 회사로, 다양한 방식으로 인터넷을 연결합니다 일반적으로 광케이블,DSL,무선 연결, 위성인터넷 등 여러 방법을 통해서 인터넷 서비스를 제공합니다인터넷 사용자는 자신의 ISP를 통해 인터넷에 연결되며 이 ISP는 다른 Isp와 연결되는 중추적인 역할을 합니다
학문 / 전기·전자
24.11.25
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엘리베이터가 수평이 아니라 수직으로만 이동하는 이유가 무엇일까요??
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.엘리베이터는 중력을 이용한 수직 이동에 가장 적합하게 설계됩니다 중력은 수직방향으로 작용하기 때문에 수직으로 이동하는 것이 에너지 효율적입니다 수평 이동은 중력이 영향을 받지 않지만 그 대신 더 많은 에너지를 소모하거나 복잡한 기계적 시스템을 요구할 수있습니다 그리고 대부분의 건물은 수직 구조로 설계되어 있습니다 즉 엘리베이터는 건물의 층 간을 수직으로 연결하는 것이 기본적인 요구입니다 수평이동은 공간적인 제약이크며 건물의 설계와 맞지않게 됩니다 예를 들어서 수평으로 이동하려면 더 넓은 공간이 필요하고 장애물이 만아지는 등 물리적인 제약이 따릅니다 또는 수평이동의 경우에는 자동화나 정밀도를 유지하기 어려운 경우가 많습니다 예를 들어서 주차 타워와 같은시스템에서는 수평이동을 사용하지만 그것도 매우 제안된 공간 내에서만 이루어집니다 수평으로 이동하는 기계시스템을 대규모로 구현하기 위해서는 매우정교하고 비싼 기술이 필요하며 그만큼 효율성이떨어질 수 있습니다
학문 / 전기·전자
24.11.25
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반도체 소자의 수명을 늘리기 위해 어떤 기술이 사용되나요??
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.반도체 소자의수명을 늘리기 위한 기술들은 다양한 방식으로 반도체 소자의내고성을 개선하고 성능 저하를 방지하려는 목적을 가집니다 이러한 기술들은 주로 고온환경에서의안정성,전자적 특성 유지 , 열관리,물리적 손상 방지 등을 포함합니다고온환경에서 안정성을 높이기 위해 고급 반도체 재료나 합금을 사용합니다 시리콘 카바이드,갈륨나이트라이드 같은 고온에서 잘 견디는 소재들이 사용되며 이는 전력 소자나 고온에서 작동하는 반도체 소자의수명을 연장합ㄴ디ㅏ반도체 소자의 물리적 구조나 재료에 따라 수명이 달라지기도 합니다 고품질의 단결정 실리콘을 사용하면 소자의 열과전압에 대한 내구성이 향상되어 장기간 안정적인 성능을 유지할 수있습니다 그리고 반도체 소자와 밀접하게 연관된경우 배터리 관리시스템을 통해서 충전상태를 모니터링하고 최적의 상태에서 충전 및 바전을 관리함으로써 배터리와 연관된 반도체 소자의수명도 연장할 수있습니다
학문 / 전기·전자
24.11.25
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스마트폰 배터리 교체 시 주의할 사항을 알려주세요.
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.스마트폰 배터리 교체 시 주의해야 할 사항은 여러가지가 있습니다스마트폰의배터리 교체는 고도의기술이 필요할 수 있습니다 비전문가가 교체를 시도할 경우 기기가 손상되거나 보증이 무효화될 수 있습니다 가능하면 공식 서비스 센터나 신뢰할 수 있는 수리점에 맡기는 것이 좋습ㄴ디ㅏ배터리 교체전에 스마트폰의 전원을 반드시 끄세요 전원이 켜져 있을 경우 내부가 회로가 손상될 수 있고 작업중에 쇼트가 발생할 수있습니다그리고 스마트폰 배터리는 기기마다 종류가 다릅니다 기기에 맞는 정확한 배터리를 사용해야 하며 호환되지 않는 배터리나 품질이 낮은 배터리를 사용하면 기기에 문제를 일으킬 수 있습니다 새로운 배터리를 장착할 떄 배터리 접촉 부분이 깨끗한지 확인하세요 먼지나 이물질이 있을 경우 제대로 접촉되지 않거나 기기 고장이 발생할 수 있습니다
학문 / 전기·전자
24.11.25
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센서등은 어떤 원리로 작동을 하는건가요?
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.센서는물리적,화학적,생리적 변화를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 시스템에 전달하는 장치입니다 센서는 우리가 일상에서 접하는 자동차,스마트폰,가전제품,산업장비 등에서 다양한 형태로 활용되며 그 작동 원리는 감지하고자 하는 물리적 현상에 따라다릅니다 즉 센서의 종류와용도에 따라서 작동원리가다양하지만 기본적으로 변화를 감지하고 신호로 변환하는역할을 합니다 센서는 입력신호를 받아서 이를 출력신호로 변환하는 장치입니다 센서는 환경에서 물리적 또는화학적 변화를 감지합니다 감지된 변화를 전기신호로 변환합니다 변환된 전기 신호는 시스템으로 전송되어 분석 및 처리됩니다
학문 / 전기·전자
24.11.24
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빛의속도는 엄청나게 빠른다고 하는데
안녕하세요. 박두현 전문가입니다.빛의 속도는 매우 빠르며 진공에서의빛의 속도는 30만 km입니다 이 속도는 우주에서의 빛이 가장 짜른 속도로 알려져 있으며 물리학의 중요한 상수로 취급됩니다 실제로 빛의 속도는 수백년동안 다양한실험을 통해서 측정되었습니다 이를 통해서 우리는빛의 속도가 일정한 값을가지며 빛의 속도가 물리학적으로도 매우중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있습니다 현재 빛의속도는 매우정밀하게 표준화된 값입니다 국제단위계에서는 빛의속도를 정의하는 데 이용하고 있으며 빛의 속도를기준으로 다른물리적 상수들이 정의됩니다 1983년 국제도량형총회는 빛의속도를정확하게 299,792,458 m/s로 정의하고이를기준으로 다른 단위들이 정의되었습니다 이로인해서 빛의속도는 더이사 실험적으로 측정되지 않고 상수로 취급됩니다 빛의속도는실험적 측정과 이론적 계산을 통해서 매우 정확하게 알려져있습니다
학문 / 전기·전자
24.11.24
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