안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
전기·전자
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.
전기·전자
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.
전기·전자
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.
전기·전자
Q. 전기 회로에서 옴의 법칙은 유효한가요?
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.옴의 법칙은 대부분의 전기 회로에서 유효하지만 모든 상황에서 적용되는 것은 아닙니다. 옴의 법칙은 전압, 전류, 저항 간의 관계를 설명하며, 저항이 일정한 물질에 대해서는 정확하게 성립합니다. 그러나 일부 비선형 소자, 예를 들어 다이오드나 트랜지스터와 같은 소자에서는 옴의 법칙이 적용되지 않습니다. 이들 소자는 전류와 전압 사이에 일정하지 않은 관계를 보이므로 옴의 법칙이 유효하지 않습니다. 또한 고주파 회로나 매우 높은 전압이 작용하는 경우에도 옴의 법칙이 정확하지 않을 수 있습니다.
전기·전자
Q. 전기전자재료의 전도성은 어떻게 개선이 가능한가
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.전자재료의 전도성을 개선하기 위해서는 주로 전자 이동도를 증가시키는 방식이 필요합니다. 이를 위해 도핑 기술이 가장 일반적으로 사용됩니다. 도핑은 특정 불순물을 전자재료에 첨가해 전자나 구멍의 농도를 높이는 방법입니다. 또한, 물질의 결정 구조를 개선하여 결함을 줄이는 것도 중요합니다. 결정 구조가 규칙적일수록 전자가 이동하는 경로가 명확해져 전도성이 향상됩니다. 전도성 고분자나 나노소재를 사용하여 전도성을 높이는 방법도 있으며, 나노 크기의 구조는 전자의 이동을 원활하게 만들어 성능을 개선하는 데 도움을 줍니다.