실험 따라하기부터 PSpice 시뮬레이션까지

실험조교의 시범을 직접 보는 것 같은 회로 실험서

이 책은 회로 실험을 처음 접하는 전기/전자 관련 학과의 학생을 대상으로 한다. 총 20개의 실험으로 구성되어 있으며, ‘기초 및 직류 실험 - 회로망 실험 - 교류 실험’ 순으로 실험해 볼 수 있다.

먼저 각 실험에 대한 배경 지식을 [기초 이론]을 통해 살펴본 후, 브레드보드에 회로를 직접 꾸미고 실험을 진행한다. 이때 [실험 따라하기]에서 사진 및 동영상으로 실험 과정을 살펴볼 수 있다. 실험 후에는 [PSpice 시뮬레이션]을 수행하여 실험 결과를 확인하고 검토한다. 마지막으로 [결과 검토]를 통해 실험 내용을 고찰해 봄으로써 회로의 개념과 원리를 명확하게 이해할 수 있다.

*한빛아카데미 유튜브 채널에서 [실험 동영상 강의]를 제공합니다.

www.youtube.com/한빛아카데미TV

PART 01 기초 및 직류 실험

실험 01 저항

1.1 실험 목표

1.2 기초 이론

1.2.1 저항의 종류

1.2.2 컬러코드

1.2.3 멀티미터

1.3 실험

1.3.1 저항 측정

1.3.2 가변저항 측정

1.4 결과검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 02 전압과 전류

2.1 실험 목표

2.2 기초 이론

2.2.1 직류전원 공급장치

2.2.2 브레드보드

2.2.3 멀티미터를 이용한 전압 및 전류 측정

2.3 실험

2.3.1 브레드보드를 이용한 회로 구성

2.3.2 멀티미터를 이용한 전압 및 전류 측정

2.4 결과검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 03 PSpice를 이용한 회로 시뮬레이션

3.1 실험 목표

3.2 기초 이론

3.2.1 PSpice의 설치

3.2.2 PSpice의 기본적인 사용법

3.3 실험

3.4 결과검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 04 옴의 법칙

4.1 실험 목표

4.2 기초 이론

4.3 실험

4.3.1 I = V/R 실험

4.3.2 R=V/I 실험

4.4 PSpice 시뮬레이션

4.5 결과검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 05 직렬과 병렬

5.1 실험 목표

5.2 기초 이론

5.2.1 직렬회로

5.2.2 병렬회로

5.3 실험

5.3.1 직렬회로

5.3.2 병렬회로

5.4 PSpice 시뮬레이션

5.5 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 06 키르히호프의 법칙

6.1 실험 목표

6.2 기초 이론

6.2.1 키르히호프의 전압법칙

6.2.2 키르히호프의 전류법칙

6.3 실험

6.3.1 키르히호프의 전압법칙

6.3.2 키르히호프의 전류법칙

6.4 PSpice 시뮬레이션

6.5 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 07 전압 배율기와 전류 분류기

7.1 실험 목표

7.2 기초 이론

7.2.1 전압 배율기

7.2.2 전류 분류기

7.2.3 내부저항 측정

7.3 실험

7.3.1 전압 배율기

7.3.2 전류 분류기

7.4 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

PART 02 회로망 실험

실험 08 테브난의 정리

8.1 실험 목표

8.2 기초 이론

8.2.1 테브난의 정리

8.2.2 테브난의 정리 적용

8.3 실험

8.3.1 기본 회로 실험

8.3.2 테브난의 등가회로 실험

8.4 PSpice 시뮬레이션

8.5 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 09 노턴의 정리

9.1 실험 목표

9.2 기초 이론

9.2.1 노턴의 정리

9.2.2 전류원

9.3 실험

9.3.1 기본 회로 실험

9.3.2 노턴 등가회로 실험

9.4 PSpice 시뮬레이션

9.5 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 10 중첩의 원리

10.1 실험 목표

10.2 기초 이론

10.3 실험

10.2.1 기본 회로 실험

10.2.2 V1을 선택할 때의 전류와 전압

10.2.3 V2를 선택할 때의 전류와 전압

10.4 PSpice 시뮬레이션

10.5 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 11 최대전력 전달조건

11.1 실험 목표

11.2 기초 이론

11.3 실험

11.4 PSpice 시뮬레이션

11.5 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

PART 03 교류 실험

실험 12 오실로스코프와 파형발생기

12.1 실험 목표

12.2 기초 이론

12.2.1 오실로스코프의 동작 원리

12.2.2 오실로스코프의 사용법

12.2.3 파형발생기의 사용법

12.3 실험

12.3.1 오실로스코프와 파형발생기 사용하기

12.3.2 오실로스코프의 채널 사용하기

12.3.3 파형발생기의 채널 사용하기

12.4 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 13 커패시터

13.1 실험 목표

13.2 기초 이론

13.2.1 커패시터의 구조

13.2.2 커패시터의 종류

13.2.3 커패시턴스 값을 읽는 법

13.2.4 커패시터의 직렬연결

13.2.5 커패시터의 병렬연결

13.2.6 커패시터의 교류 특성

12.2.7 시정수 측정

13.3 실험

13.3.1 커패시터의 직렬 및 병렬연결

13.3.2 주파수에 따른 Xc의 변화

13.3.3 커패시턴스에 따른 Xc의 변화

13.3.4 시정수 측정

13.4 PSpice 시뮬레이션

13.5 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 14 인덕터

14.1 실험 목표

14.2 기초 이론

14.2.1 인덕터의 구조

14.2.2 인덕터의 종류

14.2.3 인덕턴스 값을 읽는 법

14.2.4 인덕터의 직렬연결

14.2.5 인덕터의 병렬연결

14.2.6 인덕터의 교류 특성

14.3 실험

14.3.1 인덕터의 직렬 및 병렬연결

14.3.2 주파수에 따른 Xc의 변화

14.3.3 인덕턴스에 따른 Xc의 변화

14.4 PSpice 시뮬레이션

14.5 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 15 커패시터와 인덕터의 전기 에너지 저장

15.1 실험 목표

15.2 기초 이론

15.2.1 커패시터의 에너지

15.2.2 인덕터의 에너지

15.2.3 홀 센서

15.3 실험

15.3.1 커패시터의 에너지

15.3.2 인덕터의 에너지

15.4 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 16 휘스톤 브리지

16.1 실험 목표

16.2 기초 이론

16.2.1 휘스톤 브리지의 원리

16.2.2 커패시턴스 측정

16.2.3 인덕턴스 측정

16.2.4 휘스톤 브리지의 활용

16.3 실험

16.3.1 휘스톤 브리지의 원리

16.3.2 커패시턴스 측정

16.3.3 인덕턴스 측정

16.3.4 휘스톤 브리지 활용

16.4 PSpice 시뮬레이션

16.5 결과 검토

셀프테스트 l 예비학습

실험 17 미분회로와 적분회로

17.1 실험 목표

17.2 기초 이론

17.2.1 미분회로

17.2.2 적분회로

17.3 실험

17.3.1 RC 미분회로

17.3.2 RL 미분회로

17.3.3 RC 적분회로

17.3.4 RL 적분회로

17.4 PSpice 시뮬레이션

17.5 결과 검토                   

셀프테스트 l 예비학습

실험 18 RC 및 RL 직렬회로

18.1 실험 목표

18.2 기초 이론

18.2.1 RC 직렬회로

18.2.2 RL 직렬회로

18.2.3 교류신호의 실효치

18.2.4 위상차 측정

18.3 실험

18.3.1 RC 직렬회로의 위상차

18.3.2 RL 직렬회로의 위상차

18.3.3 RC 직렬회로의 특성

18.3.4 RL 직렬회로의 특성

18.4 PSpice 시뮬레이션

18.5 결과 검토                   

셀프테스트 l 예비학습

실험 19 RC 및 RL 병렬회로

19.1 실험 목표

19.2 기초 이론

19.2.1 RC 병렬회로

19.2.2 RL 병렬회로

19.3 실험

19.3.1 RC 병렬회로

19.3.2 RL 병렬회로

19.4 PSpice 시뮬레이션

19.5 결과 검토                   

셀프테스트 l 예비학습

실험 20 RLC 회로와 공진

20.1 실험 목표

20.2 기초 이론

20.2.1 RLC 직렬회로

20.2.2 RLC 병렬회로

20.3 실험

20.3.1 RLC 직렬회로

20.3.2 RLC 병렬회로

20.4 PSpice 시뮬레이션

20.5 결과 검토                   

셀프테스트 l 예비학습

부록 l 실습 장비 정보

찾아보기

이 책은 크게 3개의 PART로 구성되어 있다. 

PART 01 _기초 및 직류 실험

실험 과목을 처음 접하는 학생들을 위해 실험에 대한 기초 지식과 브레드보드 사용법, 멀티미터로 저항과 전류 및 전압을 측정하는 방법을 실험한다. 또한 PSpice를 이용한 회로 시뮬레이션 방법을 자세하게 살펴보고, 옴의 법칙과 같은 간단한 회로 법칙들을 실험하여 직류회로의 특성을 익힌다.

PART 02 _회로망 실험

회로망을 이해하는 데 중요한 테브난의 등가회로와 노턴의 등가회로 및 중첩의 원리를 실험한다. 또한 전원이나 앰프와 같은 능동회로의 출력(전력)을 부하에 손실 없이 전달하기 위한 최대전력 전달조건을 실험한다.

PART 03 _교류 실험

교류회로에서 가장 중요한 소자는 커패시터와 인덕터이다. PART 03의 모든 실험은 커패시터 및 인덕터와 관련이 있다. 먼저 교류 실험에 쓰이는 실습 장비인 오실로스코프와 파형발생기의 사용법을 익히고, 커패시터와 인덕터의 기본 특성을 실험한다. 이어서 R, L, C로 구성되는 기본 회로들인 미분 및 적분회로를 실험한다. 그리고 RC 및 RL 직렬/병렬회로의 특성과 RLC 직렬/병렬회로의 공진 특성을 실험한다.

5. 지은이 소개

지은이 홍순관

현재 혜전대학교 전기과 교수로 재직 중이다. 전국 최초로 PCB(전자기판, Printed Circuit Board) 학과를 제안하여 개설했으며 PCB 및 전자 분야의 전공 도서들을 다수 저술했다. 주요 저서로는 『Easy LED: 초보자를 위한 LED 가이드북』(한빛아카데미, 2017), 『디지털 회로 실험: with PSpice』(한빛아카데미, 2021), 『새로운 PCB 제조기술입문(제6판)』(복두출판사, 2022) 등이 있다.