전자 부품에는 13가지 기본 종류가 있으며, 그중 다수는 하위 범주를 가지고 있습니다. 이 글에서는 이 13가지 부품에 대해 살펴보겠습니다. 전자 부품은 우선 수동 소자와 능동 소자라는 두 가지 범주로 나뉩니다. 위키피디아에서 설명하듯이, “전자 부품이란 전자 시스템 에서 전자 또는 그와 관련된 장에 영향을 미치는 데 사용되는 모든 기본적인 개별 장치 또는 물리적 실체를 말한다”.

 

13가지 부품 유형은 다음과 같습니다.

1. 스위치

2. 저항기

3. 커패시터(축전기)

4. 트랜지스터

5. 다이오드

6. 인덕터

7. 릴레이

8. 배터리

9. 회로 차단기

10. 모터

11. 퓨즈

12. 변압기

13. 집적 회로

 

스위치는 전자 전류를 켜고 끄거나 전류를 다른 회로로 유도하는 역할을 하며, 로커 스위치, 푸시버튼, 토글 스위치, 그리고 다양한 극과 투입 방식의 조합 등 여러 변형이 있어 스위치의 종류는 매우 다양합니다. 스위치에는 기계식과 전기식 두 가지 변형이 있으며, 둘 다 전자 부품 제작에 사용될 수 있습니다. 스위치에는 2가지 주요 정격이 있습니다. 하나는 전압으로, 단락 및 아크 오버가 발생하기 전에 흐를 수 있는 최고 전압을 평가하는 것이고, 다른 하나는 전력으로, 부품이 동작 중에 처리할 수 있는 최대 전력을 나타내며 보통 볼트암페어(VA) 또는 와트로 측정됩니다.

 

저항기 는 회로 내의 전압을 제어하며, 이는 옴 단위로 측정되고 저항값은 저항기 둘레의 색띠를 통해 확인할 수 있습니다. 권선형, 표면 실장형, 가변형, 금속 피막형, 후막 및 박막 저항기 등 매우 다양한 종류의 저항기가 있습니다. 위키피디아에서 설명하듯이, “저항기는 전기 저항을 회로 소자로 구현하는 수동형 2단자 전기 부품이다. 전자 회로에서 저항기는 전류 흐름을 줄이고, 신호 레벨을 조정하고, 전압을 분배하고, 능동 소자에 바이어스를 걸고, 전송선을 종단하는 등 다양한 용도로 사용된다”.

 

커패시터는 회로의 전압이 떨어질 때 사용할 수 있는 전기를 저장합니다. 커패시터 는 콘덴서라고도 불렸습니다. 저항기와 달리 커패시터는 많은 양의 에너지를 소산시키지 않으며, 이상적인 커패시터라면 전혀 손실이 없을 것입니다. 라이덴 병은 초기 형태의 커패시터로, 1746년에 만들어졌습니다. 각 커패시터에는 비전도성 영역으로 분리된 2개의 도체가 있습니다. 충전과 방전이 가능하며 패럿(F) 및 그 하위 단위인 피코패럿(pF), 나노패럿(nF)으로 측정됩니다.

 

최초의 트랜지스터 는 1947년 벨 연구소에서 개발되었으며, 이는 존 바딘과 월터 브래튼에게 1956년 노벨 물리학상을 안겨주었습니다. 3년 후, MOSFET(금속-산화막-반도체 전계효과 트랜지스터) 역시 벨 연구소에서 모하메드 아탈라와 다원 강에 의해 발명되었습니다. MOSFET은 오늘날 가장 널리 사용되는 트랜지스터로, 현대 전자공학의 기본 구성 요소가 되었습니다. 흥미롭게도, 트랜지스터(transistor)라는 단어는 transresistance(전달 저항)의 축약어입니다. 이 부품은 대부분의 경우 크기가 더 작고, 열에 더 강하며, 전력 소모가 적다는 이유로 음극관(진공관)을 대체했습니다.

 

다이오드는 전기가 한 방향으로만 흐르도록 허용하고 반대 방향으로는 차단하여 전류를 정류합니다. 한 방향(차단되는 방향)에서는 저항이 높고, 다른 방향에서는 저항이 낮습니다. 이 방향들은 각각 저항이 낮거나 0인 순방향, 그리고 차단되는(또는 저항이 높은) 역방향으로 불립니다. 초기 다이오드 는 진공관 소자였으며, 이후 필요한 용도에 따라 다양한 종류의 다이오드로 발전했습니다. 서미스터형, 반도체, 결정, 애벌런치, 레이저, 그리고 잘 알려진 LED(발광 다이오드) 등은 다이오드의 여러 종류 중 일부에 불과합니다.

 

인덕터 는 전하가 자기장을 통과할 때 에너지를 저장합니다. 이는 2단자 전자 부품입니다. 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따르면, 도선 코일 주변의 자기적 환경에 변화가 생기면 코일 내에 전압(기전력)이 “유도”됩니다. 주로 교류 장비와 라디오에 사용되며, 이때 직류는 흐르게 하고 교류는 차단하는 역할을 합니다.

 

릴레이는 전기적으로 작동하는 스위치로, 원래는 전신 시스템에서 사용되었습니다. 온오프 방식의 특성상, 초기 컴퓨터 산업과 전화 시스템에도 적용되었습니다. 본질적으로 1과 0의 방식으로 작동하기 때문에 컴퓨터의 논리 연산에도 사용되었습니다. “단순한 전자기 릴레이는 연철 심(솔레노이드)에 감긴 도선 코일, 자속에 대해 낮은 자기저항 경로를 제공하는 철제 요크, 움직이는 철제 전기자, 그리고 하나 이상의 접점 세트로 구성된다,” 라고 위키피디아는 설명합니다.

 

배터리는 전기를 저장하고 방출합니다. 충전식 배터리는 이를 여러 번 수행할 수 있습니다. 배터리 는 다양한 크기가 있으며 아연부터 산화은, 리튬에 이르기까지 다양한 금속을 사용합니다. 또한 매우 적응력이 뛰어나서 달과 심해에서 사용된 배터리도 있었습니다.

 

회로 차단기는 이름에서 알 수 있듯이 회로를 차단하는 데 사용됩니다. 본질적으로 회로 차단기는 전류의 흐름을 제어하는 스위치 역할을 합니다. 전기 회로를토머스 에디슨은 1890년 자신의 전력 배전 시스템의 일환으로 퓨즈에 대한 특허를 취득했습니다 전류 과부하나 단락으로부터 보호하는 이러한 기능은 한 번만 사용할 수 있는 퓨즈와는 다릅니다. 차단기는 재설정이 가능하기 때문에 수명이 훨씬 길고 비용도 절감됩니다. 토머스 에디슨은 초기 회로 차단기 개발에도 관여했습니다. “회로 차단기는 정상적으로 흐를 것으로 예상되는 전류뿐만 아니라 안전하게 차단할 수 있는 최대 단락 전류에 대해서도 정격이 부여된다. 이 후자의 수치가 바로 차단기의 암페어 차단 용량(AIC)이다.” 

 

모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환합니다(다른 종류의 모터는 다른 형태의 에너지를 변환합니다). 이 과정에는  자기장과 전류가 흐르는 도체 간의 상호작용이 관여하며, 이는 1821년에 처음 규명되었고 19세기 내내 제작되었습니다. 이 과정이 효율적일수록 모터를 구동하는 데 필요한 킬로와트 수가 줄어듭니다. 

 

퓨즈 는 전기 회로를 과부하로부터 보호하는 역할을 하며, 일회용 금속선 또는 금속 띠 형태입니다. 은, 구리, 아연, 알루미늄 등 예측 가능한 저항값을 가진 금속으로 만들어집니다. 회로 차단기 대신 사용되는 퓨즈는 둘 중 더 오래된 기술로, 초기 전신 산업을 낙뢰로부터 보호하기 위해 개발되었습니다. 토머스 에디슨은 1890년 자신의 전력 배전 시스템의 일환으로 퓨즈에 대한 특허를 취득했습니다.

 

변압기 는 전기 에너지를 한 전기 회로에서 다른 회로로(심지어 여러 회로로도) 전달합니다. 전자기 유도는 패러데이를 비롯한 여러 사람에 의해 개발되었습니다. 유도 코일은 최초로 대량 생산된 변압기로, 패러데이가 기전력과 유도 현상을 규명한 지 5년 후인 1836년 아일랜드에서 제작되었습니다. 헝가리 간츠 공장의 카로이 지퍼노브스키, 오토 블라티, 미크샤 데리로 구성된 ZBD 팀은 최초의 밀폐형 유닛을 제작함으로써 변압기에 혁신을 가져왔습니다.

 

집적 회로 또는 마이크로칩은 작은 반도체 소재 위에 구성된 전기 회로의 집합체입니다. 매우 작은 크기와 “대량 생산 능력, 신뢰성, 그리고 회로 설계에 대한 블록 조립식 접근 방식 덕분에 개별 트랜지스터를 사용하는 설계 대신 표준화된 IC가 빠르게 도입되었다. 오늘날 IC는 거의 모든 전자 장비에 사용되며 전자공학의 세계에 혁신을 가져왔다. 컴퓨터, 휴대전화 및 기타 디지털 가전제품은 이제 IC의 작은 크기와 저렴한 비용 덕분에 가능해진, 현대 사회 구조의 필수 불가결한 부분이 되었다”.

 

집적 회로에는 아날로그와 디지털이라는 두 가지 기본 유형이 있습니다. 아날로그 IC는 아날로그 영역에서 동작하는 집적 회로입니다(증폭기, 전압 조정기 등). 디지털 IC에는 논리 게이트, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서 등이 포함됩니다.

 

마이크로컨트롤러 는 금속 산화막 반도체 집적 회로 칩 위에 구현된 소형 컴퓨터로, 의료 기기, 리모컨, 가전제품 등 원격 및 내장형 장치에 사용됩니다. 트랜지스터와 연관이 있는 마이크로컨트롤러 역시 무어의 법칙이 적용되는 또 다른 전자 부품입니다. 1970년대 초 처음 개발된 MOS 트랜지스터(마이크로컨트롤러의 또 다른 명칭)는 매우 다양한 제품에 사용됩니다. 그러나 MCU를 사전에 프로그래밍할 수 있다는 점 덕분에 대량 생산을 통해 제조 비용을 절감할 수 있습니다.

 

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