[📃칼럼] 수능물리학2 회로 때려잡기 - 2편 트랜지스터

[익명(211.37)]

트랜지스터는 쉬운 부분이야 수능에서 꼬아서 낸 적이 거의 없는 거저 주는 문제야

수능에 나올수도 있고 안나올수도 있고 나와도 1문제야

그럼에도 트랜지스터 나오면 대부분 오답률이 50%를 넘으니 애들이 심각하게 공부를 안하는 거겠지?

요즘 출제 경향도 오답률이 높으니까 꾸준히 출제하고 있는 거 같아 나올 것 같고 꼭 맞춰야해

트랜지스터 다 알지만 설명 또 들어봐

여기 n-p-n 트랜지스터가 있어 e이미터, b베이스, c컬렉터도 있고

여기에 베이스와 컬렉터 사이에 역방향 전압을 걸었어 전류가 안흐르겠지

당연한 소리지만 베이스와 컬렉터 사이에 순방향 걸면 트랜지스터의 목적인 스위칭과 증폭이 없어

여기에는 무조건 역방향전압을 걸게해야 트랜지스터야 아니면 트랜지스터 왜씀?

근데 저기 이미터와 베이스 사이에 순방향 전압을 걸기 위해 전지를 꽂았어

그럼 전위가 Y>X>Z 순서가 되지? 이제 전위차를 이미터와 베이스 사이에 걸리는 전압 X-Z=Veb 와 베이스와 컬렉터사이에 걸리는 전압 Y-X=Vbc라고 부를께

그럼 Veb때문에 Ib가 흘러 중요한 것은 Veb가 특정 전압을 넘어야지 Ib가 흐를 수 있다는 거야! 이유는 알 필요 없고 이 성질은 스위칭에 중요하게 쓰이겠지?

그래서 Veb를 바이어스 전압이라고 불러. 바이어스 전압은 굳이 클 필요는 없어. 이거는 그냥 도우미 전압같은 거야. 주된 전압은 Vbc야

Ib가 흐르면 Ic도 흐를 수 있게 되고 Ie=Ib+Ic가 완성이 되는거야 이것이 트랜지스터지

Ib가 흐르면 왜 Ic도 흐를까?

Ib가 있으면 전자가 이미터에서 베이스로 간다는 얘기지. 근데 이미터에 있는 대부분의 전자는 베이스보다 더 높은 전위인 컬렉터로 더 가고 싶어져 Ic >> Ib가 되는거지

Ib가 많을수록 전자가 이미터로 많이 올텐데 베이스로가는 전자도 증가하지만 더크게 컬렉터쪽으로 가는 전자가 증가하지

그러니까 Ib가 조금만 증가해도 Ic가 크게 증가해

이거를 증폭 작용이라고 해 증폭률은 beta=Ic/Ib라고 정의하는거야

Ib가 없으면 Ic는 왜 안흐를까?

Ib가 없으면 전자가 이미터에 아예 오질 않잖아? 그럼 대부분의 전자가 컬렉터로 갈 일이 없어. 그리고 Vbc는 역방향이니까 Ic는 안 흘러.

Ib가 있냐 없냐는 Ic가 있냐 없냐를 결정하는 중요한 역할을 해

p-n-p는 전자 대신에 양공으로 설명하면 돼. 대부분의 양공이 이미터에서 컬렉터로 가지. 마찬가지로 Ib가 없으면 Ic도없고 Ie도 없고

이미터, 베이스, 컬렉터 전위는 p-n-p에서 1등 2등 3등 또는 n-p-n에서 3등 2등 1등이야 231, 132 같은건 없으니까 전위 순서찾는데 참고해

근데 제대로 작동하지 않는 트랜지스터로 Ve, Vb, Vc 전위 순서가 231, 132처럼 꼬아서 낼수도 있으니 그때그때마다 잘 봐둬

마지막으로 기호를 잘 봐야해

화살표가 있는 쪽은 항상 e이미터야

그리고 화살표 방향은 전류의 방향을 보여주는데 방향을 보면 n-p-n형인지 p-n-p형인지 알수있지

또 화살표는 트랜지스터에서 유일하게 다른 방향의 전류를 나타내

n-p-n에서는 전류가 이미터에서만 트랜지스터를 나가고 있고 나머지는 들어오지

p-n-p에서는 전류가 이미터에서만 트랜지스터를 들어오고 나머지는 나가고 있어

나중에 기호가 없더라도 혼자 나가거나 들어오는 전류가 있으면 그쪽은 이미터라는 소리겠지?

이렇게 기억해두면 p-n-p냐 n-p-n이냐 찾는거는 껌이 되는거야

이제 기출을 봐

트랜지스터 기호를 보면 화살표가 있는게 이미터고 전류가 이미터로 나가고 있으니 n-p-n이고 ZXY가 순서로 ebc네

다줬네 ㄱ맞고 ㄴ틀리고 ㄷ틀려

생긴거 npn이고

트랜지스터 기호의 이미터쪽 그려진 화살표를 봐 베이스에서 이미터로 흐르잖아 그럼 Vc>Vb>Ve이지 ㄷ맞네

전위 1등 Vc가 (+)겠지 ㄱ맞어

ㄴ보자 대부분 전자가 컬렉터에서 이미터로 이동?

전류를 거스르는게 전자의 흐름이잖아 화살표의 반대방향이 전자의 흐름이라고 생각하면 돼

대부분의 전자가 이미터에서 컬렉터쪽으로 흐르지 그래서 IE=IB+IC이면서 IC >>>> IB 야

p-n-p에서는 대부분의 전류가 이미터에서 컬렉터로 흐른다고 말하지?

n-p-n에서는 대부분의 전자가 이미터에서 컬렉터로 흐른다고 말해

개념을 똑바로 알지못하면 썰릴 수 있어 ㄴ틀려

모양보면 n-p-n ㄱ맞고 ㄴ은 IE=IB+IC니까 맞고 ㄷ은 틀렸네 역방향은 베이스와 컬렉터 사이잖아

아까는 모양으로 거저주더니 이제는 안알려주네 근데 힌트가 너무 많아 일단 이미터 베이스 사이는 순방향이니까 p-n-p네 이게 없더라도 전류 흐름을 보고도 알수 있어야지 ㄱ 맞네 ㄴ맞네 ㄷ틀리네

다음문제

이젠 물리1이야 오히려 물리1은 기호를 안줘서 트랜지스터 연습하기 더 좋은문제야

근데 아까 문제랑 똑같네 전류흐름도 전형적이고 이미터-베이스 사이에 순방향 걸린 p-n-p

ㄱ맞고 ㄴ틀리고 ㄷ은 이상한 말을 써놨는데 전자는 대부분 이미터쪽으로 가겠지 컬렉터의 전자는 베이스보다 더 많은 전자가 이미터로 가고 ㄷ틀려

풀면서 (나)는 쓸모가 없어

갑분LED인데 저건 그냥 전류 방향알려주는거야 이미터로 전류 들어가네 p-n-p야

ㄱ맞고 ㄴ맞고 ㄷ은 역시 이상한 말을 썼네 이미터의 전류(=양공)이 대부분 컬렉터로 가잖아? 컬렉터에 양공이 이미터로 가는건 거꾸로 쓴거지

이런 이상한 말이 수능에 잘 나오는 편이니까 잘 읽고 재껴 ㄷ틀려

답은 2번이야 쭉 읽어봐

전류흐름만봐도 p-n-p가 보이지 ㄱ틀려 ㄴ 전류(양공)이 이미터에서 대부분 컬렉터쪽으로 가지 맞어 ㄷ맞어

마지막으로 트랜지스터 역대 최고 오답률 73% 킬러문제를 보자

모양으로 n-p-n cbe인거 알려주네 ㄱ맞네

전위순서가 123이네 ㄴ맞어

ㄷ이 좀 어려워 가변저항 바꾸면 어케되냐

XYZ 전위에 대한 점 찍어 X->Y에서 저항때문에 전압강하, Y->Z에서 가변저항때문에 전압 강하가 되어 X>Y>Z로 전위가 낮아져

X하고 Z의 전위차 X-Z는 일정하지 그럼 가변저항이 바뀌면 Y의 전위만 바뀔거란 말이지

문제에서 가변저항을 낮춰서 0으로 해봐 Y=Z가 되어 Y의 전위가 낮아지네

그럼 가변저항 높여봐 Y의 전위가 증가하며 Y-Z의 전위차가 증가하겠네

n-p-n인데 역방향 전류 IC가 흐르는 이유가 뭐였냐 Veb가 있어서 Ib가 흐르기 때문이잖아

Y-Z의 전위차가 증가하면 Veb가 증가해 Y-Z와 Veb하고는 중간의 저항때문에 동일한 값이 아니지만 증가, 감소하는 경향은 비슷해

Veb가 증가하면 Ib도 증가하고 증폭작용으로 Ic도 증가하는거지 ㄷ이 맞는거야

어렵냐? 저항을 조절해서 바이어스 전압 Veb, Vbe를 조절하는 문제가 킬러가 되었어 이런 문제는 저항과 전위를 잘 이해하고 있어야 해

끝이냐? 끝이다 더이상 기출은 없어 다음은 3편 축전기 미리 전위를 잘 이해해두고 와라

[은돌퍼플(phybeube)]

님 쥬쥬 몇센티임

[익명(211.37)]

????

[은돌퍼플(phybeube)]

이거안밝히면 비호감유동됨..

[빅ㅂ(211.210)]

이런

[Tars(kcapfwtns)]

[suckjae(troop9756)]