전자기파 검출#
콘센트, 멀티탭, 전자제품 등에서 나오는 60Hz 정도의 전자파를 검출하여 증폭시킨 뒤, 이를 스위칭 신호로 만들어 LED를 켜는 회로를 구성해본다.
※ 참고: 눈이 즐거운 물리 (www.phys.pe.kr)
schematic#
작동원리#
- 안테나에 전자기파가 잡히면
- C1815 트랜지스터로 신호를 증폭
- 1N4148 다이오드는 반대 방향으로 흐르는 노이즈 신호를 제거하여, 안테나에 잡힌 전자기파만을 유효 신호로 처리하도록 함
- 증폭된 신호를 A1015 트랜지스터를 스위치 삼아 LED를 켬
준비물#
개별 준비물#
- LED 1개
- 0.01uF (103) 세라믹 캐패시터 1개
- A1015 트랜지스터 1개
- C1815 트랜지스터 1개
- 10uH 인덕터 코일 (갈-검-검-금) 1개
- 1N4148 스위칭 다이오드 1개
- CR2032 3V 리튬전지 1개
- 듀퐁 케이블 10P (9P 사용 가능) 1개
기타 준비물#
스트리퍼, 가위, 스카치테이프
듀퐁 케이블 준비#
- 듀퐁 케이블은 40P 형태로 판매되는 것이 많으므로, 40P 10cm 듀퐁 케이블 구입한다.
- 갈색과 검은색 사이를 갈라내어 10P 4세트로 만든다. 이제, (갈-빨-주-노-초-파-보-회-흰-검) 10P가 1세트가 된다.
- 준비한 10P 케이블을 가위를 사용하여 반으로 잘라, 10P 8세트로 만든다. 1명당 1세트만 사용하면 되므로, 40P 듀퐁케이블 1개를 구입하면 학생 8명이 사용할 수 있다.
- 준비 완료
제작 방법#
듀퐁 케이블을 사용하여 회로 구성하기#
- 10가닥의 케이블을 (갈-빨-주-노-초-파-보-회-흰-검) 번호 순서대로 나열한 뒤, 스카치 테이프로 단단히 고정한다.
번호 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 색깔 갈 빨 주 노 초 파 보 회 흰 검
- 케이블의 중간 위치 정도까지 스카치 테이프를 붙여 단단히 고정한다.
- 케이블 아래쪽을 모두 갈라 10가닥으로 만든다.
- 빨간색(2번), 초록색(5번), 보라색(7번), 검은색(0번) 케이블을 짧게 자른다.
- 남아있는 케이블(갈(1번), 주(3번), 노(4번), 파(6번), 회(8번), 흰(9번))의 끝부분 7~8mm 정도를 스트리퍼의 22AWG 부분으로 집은 뒤에 힘을 주어 벗겨낸다. (흰색(9번)은 벗겨내지 않아도 됨)
주황색(3번)선과 파란색(6번)선의 끝부분을 모은 뒤, 함께 꼬아 하나로 만든다.
같은 방법으로, 노란색(4번)선과 회색(8번)선의 끝부분을 모아 하나로 만든 뒤, 다른 곳에 닿지 않도록 스카치테이프로 절연처리한다.
스카치테이프를 사용하여 CR2032 배터리를 붙인다.
- CR2032 (+)극 (CR2032 레터링 된 면) : 갈색(1번) 선을 스카치테이프로 단단히 붙임
- CR2032 (-)극 (검은색 테두리가 보이는 면) : 주황색(3번)/파란색(6번) 선을 하나로 묶어낸 선을 붙임
부품 꼽기#
LED (LED는 극성이 있으므로 주의한다.)
- (+)극 (다리가 긴 쪽) : 갈색(1번)에 삽입
- (-)극 (다리가 짧은 쪽) : 빨간색(2번)에 삽입
A1015 트랜지스터 (글씨가 써 있는, 평평한 부분을 바라보았을 때를 기준으로)
- 왼쪽 핀 (Emitter) : 빨간색(2번)에 삽입
- 가운데 핀(Collector) : 주황색(3번)에 삽입
- 오른쪽 핀(Base) : 노란색(4번)에 삽입
0.01uF (103) 세라믹 캐패시터 (극성 없음) : 노란색(4번)과 파란색(6번)에 삽입
- 10uH 인덕터 코일 (극성 없음) : 파란색(6번)과 보라색(7번)에 삽입
C1815 트랜지스터 (글씨가 써 있는, 평평한 부분을 바라보았을 때를 기준으로)
- 왼쪽 핀 (Emitter) : 보라색(7번)에 삽입
- 가운데 핀(Collector) : 회색(8번)에 삽입
- 오른쪽 핀(Base) : 흰색(9번)에 삽입
1N4148 스위칭 다이오드 (방향에 주의!)
- 흰색(9번)선은 안테나의 역할을 한다.
- 완성!!
테스트#
- 전자파가 나올 만한 곳에 가져가 본다.
- 핸드폰 충전기가 꼽혀있는 콘센트 근처에 가져가 보았더니, 다음과 같이 LED에 불이 들어왔다.
