전기 공학 실험실 시뮬레이터¶
초등학교부터 고등학교까지, 전기를 배우는 인터랙티브 실험 과정
브라우저와 Mac에서 사용할 수 있습니다
프로젝트 소개¶
Experimenters는 컴퓨터, 태블릿, 휴대폰에서 쓰는 전기 공학 실험실입니다. 인터랙티브 실험 과정과 다양한 예제 회로를 제공합니다.
실험실은 브라우저에서 열리며, Mac 버전은 Mac App Store에 있습니다. 다른 플랫폼용 버전도 뒤이어 나올 예정입니다.
패널에서 장비와 부품을 꺼내 벽에 배치하고 케이블로 연결하며, 각 기기에는 저마다 노브와 스위치가 달려 있습니다. 회로를 조립하고 바꾸는 동안 시뮬레이션이 계속 실행되며, 실수를 막아 주는 것은 아무것도 없습니다. 전류계를 전구와 병렬로 연결하면 실험실용 전원 장치가 그렇듯 전압원이 과부하로 스스로 꺼집니다.
인터랙티브 실험¶
각 실험은 배선을 마친 실험 장치가 있고 그 아래에 실험 방법부터 예상 결과까지 담은 활동지가 있는 페이지입니다. 학생은 링크를 열고 측정을 시작하며, 수업 전에 준비할 것은 없습니다. 페이지에서 회로를 바꿀 수 있고, 메뉴의 처음부터 다시는 회로를 처음 상태로 되돌립니다. 교사는 저항의 색 선 같은 값을 숨겨, 학생이 측정 장비로 그 값을 알아내게 할 수 있습니다.
실험대에서¶
전압원을 단락시키면 전원 스위치가 저절로 꺼지고, 다시 켤 때까지 표시등이 빨간색으로 깜박입니다.
전구에 너무 높은 전압을 걸면 필라멘트가 번쩍하고 끊어집니다. 새 전구를 끼우려면 전구를 선택하고 단선의 체크를 해제하세요. 끊어진 퓨즈도 같은 방법으로 끊어짐의 체크를 해제해 교체하세요.
건전지에 부하를 연결하면 전압계는 건전지에 적힌 값보다 낮은 전압을 표시합니다. 전지에는 내부 저항이 있고, 전압원과 케이블도 마찬가지여서 똑같은 가지 두 개의 측정값이 조금 다를 수 있습니다.
방 조명을 끄면 불을 켠 상태에서는 알아차리기 어려울 만큼 희미한 필라멘트나, 녹기 직전에 빨갛게 달아오르는 퓨즈선이 보입니다.
시뮬레이션 속도를 늦추면 1초도 채 안 되는 섬광도 쉽게 지켜볼 수 있습니다. 회로를 파일로 저장할 수 있고, 브라우저에서 실험실을 앱으로 설치하면 그다음부터는 네트워크 없이도 실행됩니다.
실험 장비¶
전원¶
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직류 전압원
과부하가 걸리면 스스로 꺼집니다.
실험: 단락
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교류 전압원
오실로스코프용 신호 발생기 역할도 합니다.
실험: 오실로스코프로 본 교류 전압
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건전지
부하가 걸리면 전압이 떨어지므로 전지의 내부 저항을 측정할 수 있습니다.
실험: 기전력과 내부 저항
측정 장비¶
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전류계
직류 전류 또는 교류 전류의 실효값을 측정합니다.
실험: 전류계와 전압계 연결
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전압계
직류 전압 또는 교류 전압의 실효값을 측정합니다.
실험: 실효값
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전력계
시간이 지나는 동안 부하에 공급된 에너지를 누적합니다.
실험: 전류의 일과 전력
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오실로스코프
채널들이 접지를 공유하는데, 이는 두 전압을 동시에 측정할 때 흔히 빠지는 함정입니다.
실험: 위상차
부품¶
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저항
실험: 옴의 법칙
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가변 저항기
실험: 밝기 조절용 가변 저항기
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전위차계
실험: 전위차계를 이용한 전압 분배
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커패시터
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인덕터
실험: 회로를 끊을 때의 자체 유도
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변압기
권선 수를 숨기면 권수비를 전압으로부터 구해야 합니다.
실험: 변압기의 권수비
광원과 반도체¶
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전구
차가운 필라멘트는 저항이 훨씬 작아서, 스위치를 켜는 순간 전류가 크게 치솟습니다.
실험: 전류-전압 특성
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LED
실험: 다이오드와 LED
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다이오드
실험: 정류기
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NPN 트랜지스터
실험: 스위치로 쓰는 트랜지스터
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PNP 트랜지스터
스위치와 보호 장치¶
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스위치
실험: 닫힌 회로와 열린 회로
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누름 버튼 스위치
누르고 있는 동안에만 회로를 닫힌 상태로 유지합니다.
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전환 스위치
실험: 계단 조명
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퓨즈
단락이 일어나면 작은 전류용 퓨즈는 전압원의 보호 기능이 미처 작동하기 전에 끊어집니다.
실험: 퓨즈
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버스
회로가 갈라지는 곳에서 여러 케이블을 여기에 꽂으세요.
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블랙박스
안에 회로를 숨겨 두면, 학생은 단자에서 측정한 값으로 상자 안에 무엇이 있는지 알아내야 합니다. 나만의 복합 부품을 만들 수도 있습니다.
언어¶
실험실, 활동지, 이 사이트는 영어, 스페인어, 독일어, 프랑스어, 이탈리아어, 브라질 포르투갈어, 폴란드어, 튀르키예어, 인도네시아어, 러시아어, 우크라이나어, 중국어, 일본어, 한국어로 제공됩니다. 실험실의 언어는 설정에서 선택합니다.
첫 성과¶
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사전 인큐베이션 프로그램 참가자
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주간 2위