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Week 1

전기전자개론

김정한 (6397,프런티어907)

[email protected]

www.senslab.co.kr

기계시스템디자인공학과 전기전자개론 김정한 www.senslab.co.kr 1

Office Time: 화 14:00~16:00 am

Week 1

• 전기 및 전자회로 시스템을 이해, 분석 할 수 있는 능력을 고양하기 위한 기본적인 회로 시스템에 대한 개념 숙지

교과목개요

• 실제적인 전자회로의 설계를 위한 기본 소자의 특성을 분석하고, 또한 실제 실험수행을 통하여 각종 실험기자재 및 계측기의 사용법 숙달

• 전기회로 관련 전공 기본 이론과 그 이론을 실험에 응용할 수 있는 능력을 배양및 전기회로에 관련 기본적인 실험을 계획하고 이를 수행할 수 있는 능력을 고양

주 Text: Fundamentals of Electrical Eng (Rizzoni) McGrawHill


-주 Text: Fundamentals of Electrical Eng.(Rizzoni), McGrawHillinternational, First Edition.

-학습평가: 출석20%, 과제 25%, 중간고사 25%, 기말고사 30%

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Week 1

수업진도계획 - First Half

주별 수업의 내용 Chapter

1 교과목소개 강의 목표 및 기본개념설명 11 교과목소개, 강의 목표 및 기본개념설명 1

2 전하, 전류, Kirchoff법칙, 등가 시스템 2.1 2.2 2.3

3 전력, 회로소자의 I-V 특성,Ohm 법칙 2.4 2.5 2.6

4 전압원, 전류원, 측정장치, 노드 전압법 2.7 2.8 2.9

5 망전류법, 저항회로망해석 3.1 3.2 3.3


6 중첩의 원리, 등가회로 3.4 3.5 3.6

7 에너지 저장소자, L, C 4.1

Week 1

주별 수업의 내용 Chapter

8 중간고사

수업진도계획 - Second Half

8 중간고사

9 인덕터, DC 모터 4.2

10 동적 소자 포함 회로의 해, 페이져 4.3 4.4

11 과도응답해석 5.1 5.2 5.3

12 1차시스템의 과도응답 5.4

13 주파수 응답 필터 6 1 6 2


13 주파수 응답, 필터 6.1 6.2

14 OP amp 기초 8.1 8.2

15 기말고사

난이도 높음

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Week 1

전자회로의 기본개념

전자회로는 설계나 분석시 편의상 아나로그 회로와 디지털 회로로 분류한다.

디지털 회로에서는 주로 신호를 이산화 하여 전압을 이용하여 이를 신호의 전달


과 처리의 용도로 주로 사용한다.

아나로그 회로는 강전과 약전으로 나눌 수 있으며, 약전시스템에서는 신호를 주

로 전압이나 전류로 변환하여 이를 처리하고 이용한다. 또 강전 시스템에서는 전

기를 에너지 제어의 용도로 사용한다.

Week 1

수학-공학-물리학 관련 분야

최근 들어 공학 시스템 전분 최근 들어 공학 시스템 전분야는 예전보다 더 밀접한 관계를 가지고 발전하고 있으며, 학문간 벽이 사라지고 융합시스템에 대한 연구가 활발하다.

공부해야 하는 양이 늘어남에 따라 공학에서는 Project Based Learning 처럼 목적의식을 가지고 공부하는 것이


식을 가지고 공부하는 것이바람직하다.

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Week 1

자동차의 전기시스템


자동차에 사용되는 ECU는 1980년대에 GM에서 처음 도입되었지만 현재생산되는 고급차에는 100개 정도의 ECU가 사용된다.

최근 하이브리드 및 전기차에 대한 활발한 연구로 전통적인 기계시스템이었던 자동차에서 많은 부분이 전기 시스템으로 대체되고 있다(X-by-Wire).

Week 1

자동차의 자세 제어 장치(VDC)


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Week 1

Hybrid car

하이브리드 자동차는 화석연료 (휘발류,


,경유, 천연가스등)를 사용하지만 여러가지 방법으로 효율을 높이고 에너지 리사이클링을 이용하여 연비를 향상시킨다.

Week 1

Structure of a hybrid car

에너지 효율을 높여주는 에에너지 효율을 높여주는 에너지 리사이클링(브레이크 작동시 충전)

전기차와는 달리 작은 용량의 배터리 사용(원가절감)

엑츄에이터의 효율적인 활용(저속 모터 고속 엔진)


용(저속:모터, 고속:엔진)

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Week 1

토크배분장치(차동기어)


직진시 회전시

Week 1

하모닉 드라이브


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Week 1

몇 가지 기초개념들 - 전자

electron(전자)과 electricity(전기)는 모두 그리

단어인 l k 에서 유래스 단어인 elektron에서 유래

elektron 은 호박(amber)를 의미한다.

호박에 모직물을 비비면 모직물이 호박의 전자

를 빼앗아가서 호박이 양전기를 띠게 된다.

전자는 전하(charge)라는 특성을 가진다.

전해질 속에 아연판을 담그면 아연 입자들이 전


자를 아연판에 두고 양전기를 띠면서 녹아 나온

다.

Week 1

전하와 전류

전하: 기본전기량, 존재하는 최소 전하량은 하나의 전자가운반하는 전하량, 단위는 쿨롱

Coulombqe1910602.1

전류: 미리 결정된 단면적을 통과하는 전하의 시간 변화율( the rate of flow of charge)


Amperes

C

t

qi

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Week 1

전류 - Current

R1

R2


Equivalent System

Week 1

Domain Effort variable Flow variable

Effort variable과 Flow variable

Mechanical Force F(t) Velocity v(t)

Hydraulic Pressure P(t) Volume flow rate Q(t)

Electric Voltage V(t) Current I(t)


공학에서의 다양한 분야에서 유사한 지배방정식을

가지는 상사 시스템이 발견된다.

각 시스템은 EV과 FV로 각각 대응된다.

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Week 1

오옴의 법칙


RIV 특정 소자에 걸린 전압과, 그 소자에 흐르는 전류와의 상관관계를 설명

Week 1

전기의 이용

1. 에너지관점에서의 전기사용

전기담요, 선풍기, 전기주전자 등

2. 신호의 전달

오디오신호의 전달, 비디오 신호의 전달, 회로내부에서의 신호 전달


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Week 1

신호의 전달

모르스 부호는 도트(점)와 대시(선)의 조합으로 구성된 메시지 전달용 부호로 미국의시지 전달용 부호로 미국의모르스에 의해 고안되었다.

S( ) O( - - - ) S( )


Week 1

신호의 전달


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Week 1

GND의 개념


Week 1

초기의 전신 장치 배선


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Week 1

실제 사용된 전신 장치 배선


Week 1

GND에 관하여 생각해보자


전압은 높이와 같이 상대적인 개념이기 때문에 반드시 기준점이 필요하다. 일반적으로 전원 공급장치의 한 극을 기준으로 한다.

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Week 1

마이너스 볼트 생성 방법


Week 1

전화기의 배선


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Week 1

Pulse 방식 전화기

03-212-0177 다이얼을

돌렸을 때 발생하는 신호


Week 1

Tone 방식 전화기

만약 사용자가 집에서 5번 버튼을누르면 1336Hz와 770Hz가 동시에 발생되어 전화국에 전송된다.

발생된 주파수는 전화국의 밴드패스 필터를 이용하여 두 개로 분리되어사용자가 가정에서 ‘5번’ 버튼을 눌렀


사용자가 가정에서 5번 버튼을 눌렀는지 알게 된다.

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Week 1

전자회로의 다양한 표현


Week 1

전자회로를 이루는 기본 소자들


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Week 1

MKS 기본 단위 약어

MKS: Meter – Kilogram‐ Second


Week 1

저항 읽는 법


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Week 1

콘덴서 읽는 법

보통 uF 단위로표기표기

유효숫자 2자리 10y pF


유 숫자 자리 p

Ex) 104 의 경우

10 104 pF = 0.1uF

Week 1

측정용 장비


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Week 1

실험실 사용 및 주의사항

누전 조심 및 안전 주의

실험이 있는 주는 항상 실험 레포트 작성 리포트는 1주 이상 D l 하 실험이 있는 주는 항상 실험 레포트 작성, 리포트는 1주 이상 Delay 하

지 말 것

정리정돈 철저히, 실험 기자재 및 부품을 내 것처럼

레포트는 반드시 수업 시작 전에 제출

수업 전 반드시 시간마다 Handout을 학과 홈페이지에서 다운받아서

프린트하여 읽어보고 수업에 임할 것


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