전기 기초

• 직류
  • 전류의 흐름과 전압이 일정
• 교류
  • 전류의 흐름과 전압이 바뀜
    

1. 전류 (Current이나 I로 표기 - Intensity of current. 전류의 세기 - 의 약자) : 전하의 이동. (+) -> (-) 방향. 자유 전자의 흐름 의 반대방향. 단위 : A(암페어)

2. 발전소에서 전기 생성 (전압이 엄청 높은 상태, 보통 AC) -> 변압기를 통해 낮춤 -> RST 삼상 + N상
   -> 220V 가정 공급 (여기까지는 몰라도 됨) -> 아답터 (가정에 공급된 220V AC를 DC로
   바꿔 줌. 보통 5V)

대부분의 임베디드 제품은 직류를 사용 (교류를 사용하면 못버티고 고장남)
교류 -> 직류로 바꾸는건 컨버터 (Converter. 여러 분야에서 상태를 바꾸는 장치로 사용)
컨버터는 통신에서 주파수 변경, 신호모양을 아날로그 -> 디지털 신호로 바꾸는 장치로도 사용함
직류 -> 교류는 인버터 (Inverter)
제품 내부에 아답타를 넣을 수도 있다 (매우 드문 경우)

W(1초당 힘. 전력) = A * V

1초동안 1J의 일을 하는 일률의 단위
Kwh(kilo watt hour) = A V 3600(1시간) * 1000(kilo로 변환)
1kW의 일률로 1시간동안 하는 일의 양에 해당
Watt에 3600초를 곱한 것이 와트시
전기요금 측정 시 사용

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그라운드는 '기준점'을 의미하며 회로에서 전압을 측정할 때 기준점이 된다. 항상 0V는 아니다
Earth Ground : 접지, 땅에 연결. 0V의 전위를 가짐
신호 접지 : 회로상의 접지
샤시 접지 : 자동차 등에 사용, 땅에 집적적으로 닿지 않고 자동차 자체가 도체 역할을 함
접지는 누전을 방지하기 위해 전기기기를 비롯한 도체를 전기용량이 상대적으로 큰 지구에 연결시키는 것
그라운드와 접지는 다르다

• 기준점에 따라서 전압이 (-)가 될 수도 있다.

정리

높은 전압을 공급하면 고장난다
모든 가전기기는 DC(직류)에서 동작한다
직류에서 (+), (-)를 반대로 연결하면 고장난다
아답타는 연결 뱡향이 바뀌면 안된다
교류에서는 (+), (-)를 반대로 연결해도 된다 -> 교류는 방향이 계속 바뀌므로
콘센트는 연결 방향이 상관 없다

일정량 이상의 전류가 흐르면 내부의 선이 타버림 -> 전류를 차단해서 제품을 보호
소모성 소자임

• 의외로 많이 하는 실수

전류(신호)는 전선이 연결되어야만 한다 : 전위차가 낮은 곳에 연결이 되어야만 전류가 흐른다. 전선이 끊기면 전류가 흐르지 않음
피복이 벗겨지면 저항이 강해진다
겨울에 털옷 입고 맨손으로 보드 만지기 : 털옷을 입으면 온몸에 정전기가 생김 -> 많은 전기가 발생 -> 그 강력한 전기가 보드에 흐름
도체 위에 보드 올려 놓기

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• 전기 테스터기 (멀티미터) : 전류 / 전압 / 저항 측정, 쇼트 테스트

Fluke 제품을 많이 씀

• 실무에서 쓰이는 방식

전류 측정 : 소비 전력 측정, 임베디드 제품을 배터리로 구동할 경우 배터리의 용량은 한정적이므로 소비 전력을 측정해서 배터리로 얼마나 쓸 수 있는지 측정 -> 비싼것이 더 정확히 측정됨
전압 측정 : 회로도의 구간 구간마다 올바른 전압이 공급되었는지 확인 / 아답터의 출력 전압 체크 (명시된 만큼의 전압이 흐르는가), (+), (-) 찾기 (전류 방향 확인) / GPIO 동작 확인 등
저항 측정 : 각 구간마다 저항 값 측정, 저항값의 변화로 센싱된 값을 표현하는 아날로그 센스 검증시 사용
ex) 어느 쇳덩어리가 25도일 때 저항값이 얼마, 30도일 때 저항값이 얼마 방식으로 저항값이 일정 : 온도 센서로 사용. 테스터기로 각 온도에서 맞는 저항값이 나오는지 확인
쇼트 테스트 : 실제 PCB상에 도선의 연결을 확인할 때 (연결의 끝단들을 찾을 때), 망가진 부품을 찾을 때