직접 열고 비교하는 회로 실험실

LED가 어둡거나 켜지지 않을 때 저항값과 극성을 어떻게 구분해서 점검할까요?

1. 330 Ω 예제를 열고 [시뮬]을 누릅니다. R1은 VCC와 LED 사이에 직렬로 연결되어 있습니다.
2. PROBE가 붙은 배선을 눌러 LED 애노드 전압을 읽습니다. 아래 표의 전류는 전원에서 공급하는 전체 전류입니다.
3. 1 kΩ, 100 Ω, 역방향 예제를 각각 열어 비교합니다. 100 Ω은 진단 경고를 살펴보기 위한 가상 예제이며 그대로 제작하지 않습니다.

먼저 손으로 계산하기

빨강 LED 모델은 문턱 전압 1.9 V와 동적 저항 12 Ω을 사용합니다. 전원 내부 저항 0.2 Ω까지 포함하면 I = (5 − 1.9) / (R + 12 + 0.2)입니다. 330 Ω일 때 약 9.06 mA, 1 kΩ일 때 약 3.06 mA, 100 Ω일 때 약 27.63 mA입니다. 일반적인 계산기에서 동적 저항을 생략한 값과 조금 다른 이유가 여기 있습니다.

결과에서 읽어야 할 것

저항을 키우면 전류가 작아집니다. 역방향 예제는 전류가 거의 0이고 PROBE가 약 5 V입니다. 이 전압 하나만 보고 LED가 정상이라고 판단하면 안 됩니다. LED 양단의 방향과 전류를 함께 읽어야 합니다. 100 Ω 예제는 앱 모델의 20 mA 한도를 넘어서 COMPONENT_STRESS 진단이 생기는지 확인합니다.

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이어서 읽기: getting-started-led-circuit·led-current-limiting·reading-diagnostics

분압 계산은 맞는데 센서를 연결하면 전압이 떨어지는 이유는 무엇일까요?

1. 부하 없는 예제를 열고 [시뮬]을 켠 뒤 PROBE 전압을 읽습니다.
2. 부하 있는 예제를 엽니다. RL은 R2와 같은 두 넷 사이에 있으므로 R2와 병렬입니다.
3. 출력 전압뿐 아니라 전원 전류도 비교합니다. 부하를 연결하면 전체 저항이 작아져 전원 전류가 증가합니다.

먼저 손으로 계산하기

무부하에서는 5 × 10 / (10 + 10) = 2.5 V입니다. 10 kΩ 부하를 연결하면 아래쪽 합성 저항은 10 kΩ ∥ 10 kΩ = 5 kΩ이고, 출력은 5 × 5 / (10 + 5) = 약 1.667 V입니다. 전원 전류는 약 0.250 mA에서 0.333 mA로 증가합니다. 시뮬레이터는 전원 내부 저항도 포함하므로 마지막 자릿수에는 작은 차이가 있습니다.

결과에서 읽어야 할 것

분압기는 이상적인 전압원이 아닙니다. 이 예제의 무부하 출력 저항은 R1 ∥ R2 = 5 kΩ이므로 10 kΩ 부하를 무시할 수 없습니다. 센서·ADC 입력처럼 부하가 충분히 작을 때와 전원 공급처럼 지속적으로 전류를 꺼낼 때를 구별하세요.

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이어서 읽기: voltage-divider-guide·level-shifting-3v3-5v·resistor-color-code

4핀 스위치에서 어느 핀을 써야 하고, 풀다운 저항은 어디에 연결해야 할까요?

1. 버튼 뗌 예제에서 PROBE와 GND 사이에 10 kΩ이 놓였는지 확인합니다.
2. 버튼 누름 예제와 비교합니다. 스위치의 위쪽 두 핀은 한 쌍, 아래쪽 두 핀은 다른 한 쌍입니다. 누르면 두 쌍이 이어집니다.
3. 에디터에서 스위치를 눌러 상태를 바꾸고 PROBE 전압과 전원 전류를 다시 읽습니다.

먼저 손으로 계산하기

버튼을 떼면 VCC에서 입력으로 가는 경로는 열리고, 입력은 저항을 거쳐 GND에 연결되어 약 0 V입니다. 누르면 입력이 VCC에 연결되고 저항에는 약 5 / 10000 = 0.0005 A, 즉 0.5 mA가 흐릅니다.

결과에서 읽어야 할 것

입력이 사용되지 않을 때의 기준 전위를 정하는 것이 풀다운의 역할입니다. 스위치의 같은 내부 쌍에만 연결하면 누르지 않아도 도통하므로, 핀 개수만 보고 대각선·같은 쪽을 단정하지 말고 도통으로 내부 쌍을 확인하세요.

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이어서 읽기: pullup-pulldown-tact-switch·beginner-mistakes-top10·troubleshooting-checklist

저항 두 개가 같은 두 넷을 공유할 때 전류와 발열을 어떻게 계산할까요?

1. 저항 한 개 예제를 열고 전원과 저항 양단을 확인합니다. 이상적 5 V에서는 전류가 5 mA입니다.
2. 병렬 예제에서는 두 저항의 왼쪽이 VCC, 오른쪽이 GND에 연결됩니다. 저항마다 같은 전압이 걸립니다.
3. 전원 전류와 각 저항의 전력을 비교합니다. 전체 전류와 부품 한 개의 전류를 혼동하지 마세요.

먼저 손으로 계산하기

합성 저항은 1 / (1/1000 + 1/1000) = 500 Ω입니다. 이상적 전원에서는 전체 전류가 10 mA, 각 저항은 5 mA입니다. 각 저항의 전력은 5²/1000 = 0.025 W이고 합계는 0.050 W입니다. 실제 모델은 전원 내부 저항 0.2 Ω 때문에 두 저항 양단 전압이 약 4.998 V로 조금 낮습니다.

결과에서 읽어야 할 것

병렬 저항을 추가하면 전류가 지나는 길이 늘어 전체 저항은 작아집니다. 발열은 부품마다 따로 계산해야 합니다. 합성 저항의 전력만 계산해 실제 저항 한 개의 정격과 비교하는 방식은 피하세요.

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이어서 읽기: resistor-color-code·power-rails-and-grounding·getting-started-led-circuit