전기 - 금성출판사

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2 자동화와 로봇
1
전기·전자의 이해
전기와 전기 회로
전기·전자 부품의 이해
자동 제어와 자동화 시스템
금성출판사
학습 목표
 전기·전자의 기본 개념을 이해할 수 있
다.
 자동화 시스템을 이해하고, 실생활에 쓰
이고 있는 다양한 예를 통해 설명할 수
있다.
전기와 전기 회로
 전기 회로의 구성
부하 전류를 공급받아 에너지를 소비
하면서 어떤 일을 하는 물체 또는 장치
스위치 전기 기구 등에 흐르는 전류를
통하게 하거나 차단시키는 장치
전원 전기를 공급해 주는 장치
전기 회로도 전기 회로를 기호를 사용하여 간략히 도면으로 나타낸 것
전기와 전기 회로
 전기의 종류
직류(DC)
교류(AC)
• 시간이 경과하여도 전류의
크기와 방향이 일정
• 건전지, 축전지, 리튬 이온
전지 등
• 시간이 경과함에 따라 전
류의 세기와 방향이 주기
적으로 변함.
• 가정·공장 등의 공급 전기
전기와 전기 회로
 전류와 전압, 저항과의 관계
•
옴의 법칙
전기 회로의 저항값이 R[Ω]인 저항에 전압이 V[V]인 전원을 연결하였을
때 회로에 흐르는 전류 I[A]
저항 전기 회로에서 전
기의 흐름을 방해하는
성질
전압 도체 안에 있는
전류 전자의 흐름
두 점 사이의 전기적인
위치 에너지의 차
전기와 전기 회로
 전력과 전력량
•
전력(P): 전기가 할 수 있는 일의 능력
기호는 P, 단위는 W(와트)
•
전력량(W): 전기가 어떤 시간 동안에 한 일의 양
기호는 W, 단위는 Wh(와트시)
전기·전자 부품의 이해
 저항기
•
전류의 흐름을 방해하여 전류의 세기를 조절하고
회로를 보호
일정한 저항값을 가
짐.
저항값을 변화시킬 수 있
음.
전기·전자 부품의 이해
 콘덴서(축전기)
•
아주 적은 양의 전기를 저장할 수 있는 기능
용량을 변화시킬 수 있음.
일정한 범위 내에서 용량을
변화시킬 수 있음.
전기·전자 부품의 이해
 트랜지스터
•
•
P형 반도체와 n형 반도체를 3개의 층으로 결합한 형태
낮은 전기 신호를 크게 증폭하고, 디지털 신호를 제어
전기·전자 부품의 이해
 다이오드
•
P형 반도체와 n형 반도체를 접합한 형태
컴퓨터의 파워서플라이,
휴대 전화 충전기 등
신호등, 전광판 등
전기·전자 부품의 이해
 센서
•
•
외부의 빛, 온도, 압력 등의 환경
을 감지하여 전기 신호로 바꾸어
정보를 전달하고 제어
로봇, 자동화 기기 등
 변압기
•
•
코일의 감을 수를 변화시켜 교류 전압의 크기를 높
이거나 낮춤.
컴퓨터, 텔레비전 등의 전압 조정
자동 제어와 자동화 시스템
 자동 제어 기술
개념
• 사람이 원하는 일을 컴퓨터와 기계 등을 이
용하여 자동으로 수행되는 것
• 편리성, 효율성, 안정성 등을 높임.
활용
• 신호등, 엘리베이터, 자동 세차기, 공장, 로
봇, 우주 항공 등
자동 제어와 자동화 시스템
 자동화 시스템
개념
• 생산, 사무 등을 수행하거나 공정
의 진행을 자동화시켜 생활의 편
리함과 작업 능률을 향상시키는
것
• 생산 속도 향상으로 원가 절감, 제
품 품질 향상, 노동 환경 개선
구성
• 센서, 제어 신호 처리 장치, 소프
트웨어 기술, 네트워크 기술, 액추
에이터 등
전기 회로도란?
전기 회로를 기호를 사용하여 간략히 도면으로 나타낸 것
저항기의 기능은?
자동화 시스템이란?
전류의 흐름을 방해하여
전류의 세기를 조절하고 회로를 보호
생산, 사무 등을 수행하거나 공정의 진행을 자동
화시켜 생활의 편리함과 작업 능률을 향상시키는
것