KR20060029785A - The device and method for identifing voltage using a light or magnet - Google Patents

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Abstract

본 발명은 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 반도체의 신소재를 활용함으로써 회로를 분석할 때 전압을 확인하여 전압, 전류 및 저항의 관계를 쉽고 재미있게 알아볼 수 있도록 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for checking voltage with a magnet with light, and in particular, to make it easier and fun to check the relationship between voltage, current and resistance by checking voltage when analyzing a circuit by utilizing a new material of a semiconductor. An apparatus and method are provided.

본 발명의 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치는 애노드(anode) 측이 전원의 양극(+)에 연결된 LED; 상기 LED와 병렬연결된 하나의 CdS; 일측은 전원의 음극(-)에 연결되고, 타측은 LED의 캐소드 측에 연결된 리드스위치; 및 상기 리드스위치와 병렬연결된 다른 하나의 CdS;를 포함한다.The device for checking the voltage with a light magnet of the present invention includes an LED whose anode side is connected to the positive pole of the power supply; One CdS connected in parallel with the LED; One side is connected to the cathode (-) of the power supply, the other side is a reed switch connected to the cathode side of the LED; And another CdS connected in parallel with the reed switch.

따라서, 본 발명의 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치 및 방법은 전자기 분야에 처음 접하는 학생들이 적은 비용으로 반도체의 신소재를 활용하여 장치를 제작함으로써 회로를 분석할 때 전압을 확인하여 전압, 전류 및 저항의 관계를 쉽고 재미있게 알아볼 수 있도록 하기 때문에 학습효과 향상에 큰 도움을 줄 수 있다.Therefore, the device and method for checking the voltage with the magnet of the light of the present invention is to make a device using a new material of the semiconductor for the first time students in the electromagnetic field at a low cost to check the voltage when analyzing the circuit by analyzing the circuit voltage, current And the relationship between the resistance can be easily and fun to learn because it can be a great help in improving the learning effect.

CdS, LED, 리드스위치, 전압CdS, LED, Reed Switch, Voltage

Description

빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치 및 방법{The device and method for identifing voltage using a light or magnet} The device and method for identifing voltage using a light or magnet}             

도 1은 종래의 전압을 확인하기 위한 전기회로의 일예를 나타낸 것이다.1 shows an example of an electric circuit for checking a conventional voltage.

도 2는 본 발명에 의한 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치를 나타낸 것이다.Figure 2 shows a device for checking the voltage with a light magnet according to the present invention.

본 발명은 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 반도체의 신소재를 활용함으로써 회로를 분석할 때 전압을 확인하여 전압, 전류 및 저항의 관계를 쉽고 재미있게 알아볼 수 있도록 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for checking voltage with a magnet with light, and in particular, to make it easier and fun to check the relationship between voltage, current and resistance by checking voltage when analyzing a circuit by utilizing a new material of a semiconductor. An apparatus and method are provided.

이하, 종래기술의 실시예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiments of the prior art will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 전압을 확인하기 위한 전기회로의 일예를 나타낸 것이다. 회로 에서는 전지에서 저항 R1, R2, R3 및 R4에 전압을 공급하고 있고, R1과 R2 및 R3와 R4가 각각 서로 병렬로 연결되어 있으며, 병렬로 연결된 두 부품 묶음이 서로 직렬로 연결되어 있음을 알 수 있다. 여기서, R1과 R2 및 R3와 R4에 각각 걸리는 전압은 그 저항값에 비례하고, 각 저항값에 흐르는 전류는 저항값에 반비례한다는 전자기 이론을 바탕으로 하여 그 값을 구할 수 있다.1 shows an example of an electric circuit for checking a conventional voltage. In the circuit, the battery supplies voltages to the resistors R 1 , R 2 , R 3, and R 4 , R 1 and R 2, and R 3 and R 4 are connected in parallel to each other, It can be seen that they are connected in series with each other. Here, the voltage applied to R 1 , R 2 , R 3, and R 4 , respectively, is proportional to the resistance value, and the value can be obtained based on the electromagnetic theory that the current flowing through each resistance value is inversely proportional to the resistance value.

따라서, 학생들이 상기와 같은 회로에서 전자기 이론을 학습하기 위하여 옴의 법칙(V=IR)을 이용하여 계산함으로써 각 저항에 흐르는 전류와 전압, 회로전체에 흐르는 전류 등을 구할 수 있다.Therefore, students can calculate the current and voltage flowing through each resistor, the current flowing through the circuit, and the like by using Ohm's law (V = IR) to learn electromagnetic theory in the circuit.

그러나 종래의 전압확인 장치 및 방법은 전자기 분야에 처음 접하는 학생들이 어려운 계산을 적용해야 하기 때문에 이해하기 어려우며, 경제적인 비용으로 반도체의 신소재를 활용하여 장치를 제작할 수 없기 때문에 회로를 분석할 때 전압을 확인하여 전압, 전류 및 저항의 관계를 쉽고 재미있게 알아볼 수 없는 문제점이 있었다.However, conventional voltage checking devices and methods are difficult to understand because students who are new to the electromagnetic field have to apply difficult calculations, and because they cannot manufacture devices using new materials of semiconductors at economic cost, There was a problem that can not easily and interestingly recognize the relationship between voltage, current and resistance.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 반도체의 신소재를 활용함으로써 회로를 분석할 때 전압을 확인하여 전압, 전류 및 저항의 관계를 쉽고 재미있게 알아볼 수 있도록 하기 위한 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, by using a new material of the semiconductor to provide a device and method for easily and fun to check the relationship between the voltage, current and resistance by checking the voltage when analyzing the circuit The purpose.

본 발명은 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 반도체의 신소재를 활용함으로써 회로를 분석할 때 전압을 확인하여 전압, 전류 및 저항의 관계를 쉽고 재미있게 알아볼 수 있도록 하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for checking voltage with a magnet with light, and in particular, to make it easier and fun to check the relationship between voltage, current and resistance by checking voltage when analyzing a circuit by utilizing a new material of a semiconductor. An apparatus and method are provided.

이하, 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명에 의한 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치를 나타낸 것이다. 본 발명의 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치는 애노드(anode) 측이 전원의 양극(+)에 연결된 LED(200); 상기 LED(200)와 병렬연결된 하나의 CdS(100); 일측은 전원의 음극(-)에 연결되고, 타측은 LED(200)의 캐소드 측에 연결된 리드스위치(400); 및 상기 리드스위치(400)와 병렬연결된 다른 하나의 CdS(300);를 포함한다.Figure 2 shows a device for checking the voltage with a light magnet according to the present invention. The device for checking the voltage with a light magnet of the present invention includes an LED (200) connected to the anode (+) of the power supply (anode) side; One CdS (100) connected in parallel with the LED (200); One side is connected to the cathode (-) of the power supply, the other side is the reed switch 400 connected to the cathode side of the LED (200); And another CdS 300 connected in parallel with the reed switch 400.

본 발명에 의한 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치는 CdS(100, 200) 80원×2개, 리드스위치(400) 200원, LED(200) 30원, 연결도선 60원, 3V 직류전원 건전지 200원, 3V 건전지 홀더 100원 및 필름통 50원이 소요되어 모든 재료비의 합이 800원으로 전기회로에서 전압 배분율을 매력적으로 이해시킬 수 있어 지금까지 알려진 바로는 가장 경제적인 비용으로 전자기 기본이론을 학습할 수 있도록 한 장치라는 점이 큰 특징이다.The device for checking the voltage with a light magnet according to the present invention is CdS (100, 200) 80 won x 2, reed switch 400, 200 won, LED (200) 30 won, connecting wire 60 won, 3V DC power supply It costs 200 won for a battery, 100 won for a 3V battery holder, and 50 won for a film canister, so the total cost of all materials is 800 won, which makes it possible to comprehend the voltage distribution ratio in an electric circuit. The great feature is that it is a device for learning.

그러면, 본 발명에 의한 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치 및 방법을 설명하면 다음과 같다.Then, the device and method for checking the voltage with a light magnet according to the present invention will be described.

먼저, 하나의 CdS(100)와 LED(200) 및 다른 하나의 CdS(300)와 리드스위치(400)를 각각 병렬연결한다.First, one CdS 100 and the LED 200 and the other CdS 300 and the reed switch 400 are connected in parallel.

다음으로, 병렬연결된 두 개의 부품 묶음을 5cm 정도의 도선으로 직렬연결하되, LED(200)의 애노드(anode)를 전원의 양극(+)에 연결한다.Next, two parallel bundles of components are connected in series with a wire of about 5 cm, and the anode of the LED 200 is connected to the positive pole of the power supply.

다음으로, CdS(300)와 리드스위치(400)를 병렬연결한 부품 묶음의 일측 끝은 CdS(100)와 LED(200)를 병렬연결한 부품 묶음의 LED(200)의 캐소드(cathode) 측에 직렬연결하고, 타측 끝은 전원의 음극(-)에 연결한다.Next, one end of the component bundle in which the CdS 300 and the reed switch 400 are connected in parallel to the cathode side of the LED 200 of the component bundle in which the CdS 100 and the LED 200 are connected in parallel. Connect in series and connect the other end to the negative (-) of the power supply.

다음으로, 가위로 뚜껑없는 필름 통을 세로로 네 번 자른 후, 부품을 꽂을 틈을 네 개 만들되, 그 폭은 리드스위치(400)의 길이보다 약간 넓게 한다.Next, after cutting the capless film barrel vertically four times with scissors, four gaps are made to insert the parts, but the width thereof is slightly wider than the length of the reed switch 400.

다음으로, 맨 왼쪽의 틈부터 [CdS(100), LED(200)의 애노드 및 전원의 양극(+)을 연결한 선], [두 부품 묶음을 연결한 도선, CdS(100) 및 LED(200)의 캐소드], [CdS(300), 리드스위치(400) 및 두 부품 묶음을 연결한 도선] 및 [CdS(300), 리드스위치(400) 및 전원의 음극(-)을 연결한 선]을 차례로 끼우고 뚜껑을 닫는다.Next, from the leftmost gap [the line connecting the anode of the CdS (100), the LED 200 and the power supply (+)], [the conductor connecting the two component bundles, the CdS (100) and the LED (200). Cathode of)), [conducting wire connecting CdS (300), reed switch (400) and two components bundle] and [wire connecting negative electrode (-) of CdS (300), reed switch (400) and power source] Insert them in turn and close the lid.

다음으로, 빛이 든 Nd(네오디뮴) 자석을 리드스위치(400)에 가까이하면서 LED(200)의 밝기를 관찰한다.Next, while the light Nd (neodymium) magnet near the reed switch 400 to observe the brightness of the LED (200).

다음으로, LED(200)와 연결된 CdS(100)와 리드스위치(400)와 연결된 CdS(300)를 조절하면서 LED(200)의 밝기를 관찰한다.Next, the brightness of the LED 200 is observed while adjusting the CdS 100 connected to the LED 200 and the CdS 300 connected to the reed switch 400.

끝으로, 빛이 든 Nd 자석을 리드스위치(400)에 가까이하면서 관찰한 LED(200)의 밝기와 CdS(100, 300)를 조절하면서 관찰한 LED(200)의 밝기를 서로 비교한다.Finally, the brightness of the LED 200 observed while the lighted Nd magnet is close to the reed switch 400 and the brightness of the LED 200 observed while adjusting the CdS 100 and 300 are compared with each other.

상기와 같은 방법으로 LED(200)의 밝기를 측정하면 Nd(네오디뮴) 자석을 리드스위치(400)에 가까이하면서 관찰한 LED(200)의 밝기가 CdS(100, 300)를 조절한 경우보다 아주 밝다. 왜냐하면, LED(200)(약 1.8V이면 켜진다.)에 거의 3V 가까운 전압이 걸리기 때문이다. 그 까닭의 기초는 '저항을 직렬연결하면 각 저항에 걸리는 전압은 저항에 비례하며, 병렬연결하면 각 저항에 걸리는 전압은 같다'이다. 두 CdS(100, 300)는 같은 밝기로 밝거나 어둡다면 두 저항이 같다고 볼 수 있다. Nd을 리드스위치(400)에 가까이 하면 리드스위치(400)의 저항이 거의 0이지만, 그에 비해서 두 CdS(100, 300)의 저항은 아주 크다. CdS(100)와 LED(200)의 병렬연결 저항은 CdS(300)와 리드스위치(400)의 병렬연결 저항보다 크고, 큰 전압이 걸리게 된 LED(200)는 아주 밝게 빛난다. 즉 리드스위치(400)에는 거의 0에 가까운 전압이 걸리고, LED(200)에는 거의 3V에 가까운 전압이 걸리므로 아주 밝다.When the brightness of the LED 200 is measured by the above method, the brightness of the LED 200 observed while the Nd (neodymium) magnet is close to the reed switch 400 is much brighter than the case where the CdS (100, 300) is adjusted. . This is because the LED 200 (approximately 1.8V turns on) takes a voltage close to 3V. The basis of this is that when the resistors are connected in series, the voltage across each resistor is proportional to the resistance, and when connected in parallel, the voltage across each resistor is the same. Two CdSs 100 and 300 may be regarded as having the same resistance if they are bright or dark with the same brightness. When Nd is close to the reed switch 400, the resistance of the reed switch 400 is almost zero, whereas the resistances of the two CdSs 100 and 300 are very large. The parallel connection resistance of the CdS 100 and the LED 200 is greater than the parallel connection resistance of the CdS 300 and the reed switch 400, and the LED 200 that is subjected to a large voltage shines very brightly. That is, the reed switch 400 takes almost a voltage of about 0, and the LED 200 takes almost a voltage of almost 3V, and thus is very bright.

LED(200)와 연결된 CdS(100)를 어둡게 하면 LED(200)는 밝게 빛난다. 그 까닭의 기초는 '저항을 직렬연결하면 각 저항에 걸리는 전압은 저항에 비례하며, 병렬연결하면 각 저항에 걸리는 전압은 같다.'이다. 두 CdS(100, 300)는 같은 밝기로 밝거나 어둡다면 두 저항이 같다고 볼 수 있다. 그런데, LED(200)와 연결된 CdS (100)는 어둡고 리드스위치(400)와 연결된 CdS(300)는 밝다면, LED(200)와 연결된 CdS(100)는 저항이 크고 리드스위치(400)와 연결된 CdS(300)는 저항이 작다. 그러므로 CdS(100)와 LED(200)의 병렬연결 저항은 CdS(300)와 리드스위치(400)의 병렬연결 저항보다 크고, 큰 전압이 걸리게 된 LED(200)는 아주 밝게 빛난다.When the CdS 100 connected to the LED 200 is darkened, the LED 200 shines brightly. The basis of this is that when the resistors are connected in series, the voltage across each resistor is proportional to the resistance, and when connected in parallel, the voltage across each resistor is the same. Two CdSs 100 and 300 may be regarded as having the same resistance if they are bright or dark with the same brightness. However, if the CdS 100 connected to the LED 200 is dark and the CdS 300 connected to the reed switch 400 is bright, the CdS 100 connected to the LED 200 has a large resistance and is connected to the reed switch 400. CdS 300 has a low resistance. Therefore, the parallel connection resistance of the CdS 100 and the LED 200 is greater than the parallel connection resistance of the CdS 300 and the reed switch 400, and the LED 200 that is subjected to a large voltage shines very brightly.

리드스위치(400)와 연결된 CdS(300)를 레이저나 강한 빛으로 밝게 하면 LED(200)는 밝게 빛난다. 그 까닭의 기초는 '저항을 직렬연결하면 각 저항에 걸리는 전압은 저항에 비례하며, 병렬연결하면 각 저항에 걸리는 전압은 같다'이다. 두 CdS(100, 300)는 같은 밝리로 밝거나 어둡다면 두 저항이 같다고 볼 수 있다. 그런 데, LED(200)와 연결된 CdS(100)는 어둡고 리드스위치(400)와 연결된 CdS(300)는 밝다면, LED(200)와 연결된 CdS(100)는 저항이 크고 리드스위치(400)와 연결된 CdS(300)는 저항이 작다. 그러므로, CdS(100)와 LED(200)의 병렬연결 저항은 CdS(300)와 리드스위치(400)의 병렬연결 저항보다 크고, 큰 전압이 걸리게 된 LED(200)는 아주 밝게 빛난다.When the CdS 300 connected to the reed switch 400 is brightened by a laser or strong light, the LED 200 shines brightly. The basis of this is that when the resistors are connected in series, the voltage across each resistor is proportional to the resistance, and when connected in parallel, the voltage across each resistor is the same. If two CdS (100, 300) are the same bright or dark, the two resistances are equal. However, if the CdS 100 connected to the LED 200 is dark and the CdS 300 connected to the reed switch 400 is bright, the CdS 100 connected to the LED 200 has a large resistance and the reed switch 400. The connected CdS 300 has a small resistance. Therefore, the parallel connection resistance of the CdS 100 and the LED 200 is greater than the parallel connection resistance of the CdS 300 and the reed switch 400, and the LED 200 that is subjected to a large voltage shines very brightly.

이상에서 설명한 내용을 통해 본 업에 종사하는 당업자라면 본 발명의 기술사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의하여 정해져야 한다.It will be appreciated by those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention through the above description. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치 및 방법은 전자기 분야에 처음 접하는 학생들이 경제적인 비용으로 반도체의 신소재를 활용하여 장치를 제작함으로써 회로를 분석할 때 전압을 확인하여 전압, 전류 및 저항의 관계를 쉽고 재미있게 알아볼 수 있도록 하기 때문에 학습효과 향상에 큰 도움을 줄 수 있다.As described above, the device and method for checking the voltage with a magnet with light according to the present invention, the first time students in the electromagnetic field to check the voltage when analyzing the circuit by making a device using a new material of the semiconductor at an economic cost Therefore, the relationship between voltage, current, and resistance can be easily and funly recognized, which can greatly improve the learning effect.

Claims (4)

애노드(anode) 측이 전원의 양극(+)에 연결된 LED;An LED whose anode side is connected to the positive pole of the power supply; 상기 LED와 병렬연결된 하나의 CdS;One CdS connected in parallel with the LED; 일측은 전원의 음극(-)에 연결되고, 타측은 LED의 캐소드 측에 연결된 리드스위치; 및One side is connected to the cathode (-) of the power supply, the other side is a reed switch connected to the cathode side of the LED; And 상기 리드스위치와 병렬연결된 다른 하나의 CdS;Another CdS connected in parallel with the reed switch; 를 포함하는 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 장치.Device for checking the voltage with a magnet containing a light. 하나의 CdS와 LED 및 다른 하나의 CdS와 리드스위치를 각각 병렬연결하는 제1단계;A first step of connecting one CdS and an LED and the other CdS and a reed switch in parallel; 병렬연결된 두 개의 부품 묶음을 도선으로 직렬연결하되, LED의 애노드(anode)를 전원의 양극(+)에 연결하는 제2단계;A second step of connecting two bundles of components connected in parallel with wires and connecting an anode of the LED to a positive pole of a power supply; CdS와 리드스위치를 병렬연결한 부품 묶음의 일측 끝은 CdS와 LED를 병렬연결한 부품 묶음의 LED의 캐소드(cathode) 측에 직렬연결하고, 타측 끝은 전원의 음극(-)에 연결하는 제3단계;One end of the component bundle in which the CdS and the reed switch are connected in parallel is connected in series to the cathode side of the LED of the component bundle in which the CdS and the LED are connected in parallel, and the other end is connected to the cathode (-) of the power supply. step; 뚜껑없는 필름통을 세로로 네 번 자른 후, 폭이 리드스위치의 길이보다 넓은 4개의 부품을 꽂을 틈을 만드는 제4단계;A fourth step of cutting the lidless film container four times in length and making a gap for inserting four parts wider than the length of the reed switch; 맨 왼쪽의 틈부터 [CdS, LED의 애노드 및 전원의 양극(+)을 연결한 선], [두 부품 묶음을 연결한 도선, CdS 및 LED의 캐소드], [CdS, 리드스위치 및 두 부품 묶음을 연결한 도선] 및 [CdS, 리드스위치 및 전원의 음극(-)을 연결한 선]을 차례로 끼우고 뚜껑을 닫는 제5단계;From the gap on the far left, [CdS, the anode of the LED and the positive pole of the power supply (+)], [the conductor connecting the two bundles of components, the cathode of CdS and the LED], [CdS, the reed switch and the bundle of two components] A fifth step of inserting the connected wires] and the [CdS, the wires connecting the negative switch (-) of the reed switch and the power supply] in sequence and closing the lid; 빛이 든 자석을 리드스위치에 가까이하면서 LED의 밝기를 관찰하는 제6단계;A sixth step of observing the brightness of the LED while bringing the magnet with the light closer to the reed switch; CdS를 조절하면서 LED의 밝기를 관찰하는 제7단계; 및A seventh step of observing the brightness of the LED while adjusting the CdS; And 상기 제6단계와 제7단계의 LED의 밝기를 서로 비교하는 제8단계;An eighth step of comparing brightnesses of the LEDs of the sixth and seventh steps with each other; 를 포함하는 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 방법.How to check the voltage with a magnet containing a light. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 빛이 든 자석은 Nd(네오디뮴)인 것을 특징으로 하는 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 방법.The light magnet is Nd (neodymium) is characterized in that the magnet with a light method to check the voltage. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 제7단계의 CdS는 LED와 연결된 CdS 또는 리드스위치와 연결된 CdS인 것을 특징으로 하는 빛이 든 자석으로 전압을 확인하는 방법.The CdS of the seventh step is a CdS connected to the LED or CdS connected to the reed switch, characterized in that the magnet with a light, the method for checking the voltage.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020259590A1 (en) * 2019-06-28 2020-12-30 北京科技大学 Teaching system and method for deepening understanding of measurement principle of test line

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