기초

전자·전기 기초 04강 — 기본 부품 ② 커패시터·다이오드·트랜지스터

🎯 학습 목표

  • 커패시터의 역할(전하 저장·필터링)을 이해한다.
  • 다이오드가 전류를 한 방향으로만 흘린다는 것을 안다.
  • 트랜지스터가 “스위치/증폭” 역할을 한다는 개념을 잡는다.

📖 커패시터 (Capacitor)

커패시터는 전하를 잠시 저장했다 내보내는 부품으로, 작은 충전지처럼 동작합니다. 단위는 패럿(F)이며 보통 µF, nF, pF 단위를 씁니다.

  • 전원 안정화(디커플링): 전압이 순간적으로 출렁일 때 메워 주어 회로를 안정시킵니다.
  • 필터링: 특정 주파수 성분을 통과/차단하는 데 씁니다.
  • 전해 커패시터는 극성이 있습니다(긴 다리 +, 몸체에 −표시). 거꾸로 연결하면 손상·파열 위험.

📖 다이오드 (Diode)

다이오드는 전류를 한 방향으로만 흘립니다(역방향은 막음). 물의 역류 방지 밸브와 같습니다.

  • 극성: 띠가 그려진 쪽이 (−)cathode. 전류는 anode→cathode 방향으로만 흐릅니다.
  • 용도: 역전압 보호, 정류(교류→직류), 신호 처리 등. (LED도 빛을 내는 다이오드의 일종)

📖 트랜지스터 (Transistor)

트랜지스터는 작은 전기 신호로 큰 전류를 제어하는 부품으로, 현대 전자공학의 심장입니다. 크게 두 가지로 씁니다.

  • 스위치: 베이스(또는 게이트)에 작은 신호를 주면 큰 전류 경로를 켜고 끕니다. (마이크로컨트롤러가 모터·릴레이를 켜는 데 사용)
  • 증폭: 작은 입력 신호를 큰 출력으로 키웁니다. (오디오 앰프 등)
NPN 트랜지스터(예: 2N2222) 핀: B(베이스) C(컬렉터) E(에미터)
  베이스에 작은 전류 → 컬렉터-에미터 사이 큰 전류 ON

예를 들어 아두이노 핀(약 20mA만 낼 수 있음)으로 큰 모터(수백 mA)를 직접 못 돌립니다. 이때 트랜지스터를 스위치로 써서 핀은 트랜지스터만 제어하고, 큰 전류는 별도 전원에서 흐르게 합니다.

💡 팁

  • 부품마다 데이터시트(사양서)가 있습니다. 핀 배치·정격은 반드시 데이터시트로 확인하세요.
  • 전해 커패시터·다이오드·LED·트랜지스터는 극성/핀 방향이 중요합니다. 무극성은 저항·세라믹 커패시터 정도입니다.