회로

회로를 제작함에 있어, 전류가 흘러야 한다.
이때 전류는 전압이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 흐르는데, 이 전압 차이를 전위차라고도 한다.
이 개념은 회로를 구성하는데 있어 기본 개념이다.

전깃줄에 앉아있는 참새를 떠올려보자.
참새는 전압이 높은 전류가 흐르는 전깃줄에 앉아있는데 왜 타죽지 않을까?

이는 물탱크로 생각하면 이유를 알 수 있다.
우리는 물탱크를 땅에 안두고, 건물의 옥상에 두는데 왜 그런걸까?
만약 물탱크가 땅에 있다면 물을 끌어올 수 없을 것이다.
왜냐면, 높이차는 위치에너지를 의미하는데 이 위치에너지가 있어야먄 물이 내려올 수 있기 때문이다.
물탱크의 파이프에서 나오는 물은 전기에서는 전류로 생각할 수 있다.
따라서 위치에너지가 높은 고전압에서 저전압으로 전기가 흐를 수 있다.
또한 파이프의 지름이 커질수록, 물이 많이 나오게 되고 전류도 전기가 흐르는 통로의 지름이 커질 수록 전류가 많이 흐르게 된다.
이때 땅에서 물탱크가 있는 곳까지의 높이는 위치에너지이고, 땅은 바로 GROUND인 것이다. GROUND는 0V이지만 전압이 없는건 아니다! 주의하자.

전기에서는,
전압은 볼트(v)로 전류는 암페어(A)로 나타낸다.

디바이스 전력에서 전압(v)이 안 맞으면 안된다. 만약 12v 디바이스인데, 24v 충전기를 꼽을 시 고장이난다.
그런데, 전류는 높으면 높을수록 좋다. 그래도 디바이스는 고장이 안 나고 자기가 소비하고 싶은 만큼만 소비하기 때문이다.

교수님께서 종종 라즈베리파이가 잘 안되면 pc usb에 꼽은걸 빼서 충전 어댑터에 꼽으라고 하시는데, 그 이유도 여기 있는 것이다.
pc-usb는 전류가 낮고 어댑터는 전류를 많이 확보할 수 있기 때문이다.

다시 돌아와서, 고 전압 전깃줄에 앉은 참새가 타죽지 않는 이유는 전기가 흐를때(고 => 저) 참새라는 저항을 만났을때 굳이 저항이 있는 험난한 쪽 보다는 그냥 pass해 전깃줄로 가는 것이 이득이기 때문이다.
만약 교수님께서 전깃줄에 매달려서 정말 감전이 되는 지 확인해보려고 한다. 이때 지나가던 학생이 위험하다고 교수님을 만지는 순간, 땅(ground)와 맞닿아 있는 학생으로 전기가 흐르기 때문에 학생과 교수님 둘다 감전이 된다.

회로도 만들기

모든 회로는 GROUND 시스템이다.
저번 시간에 실습한 gpio를 이용해 LED 불 4개가 한쪽방향으로 갔다가 다시 돌아오는 코드를 작성해보자.

위에는 제가 짠 코드인데, 틀린 코드입니다.
공부한 후 다시 소스코드를 수정해 올릴 예정입니다.