회로에 남는 몫이 얼마인지 계산해 보기

물리 2 · 서술형 평가지 · 권장 시간 25분 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 이 평가지에는 개념 용어가 일부러 빠져 있습니다. 지시를 따라 손으로 직접 해 본 뒤, 그 결과를 여러분의 말로 해석하고 성찰하여 서술하세요. 정답 문장이 정해져 있지 않으니, 이유를 붙인 자기 생각이면 됩니다.  예제: 10 V 전원과 2 kΩ 저항이 있는 회로에서 가는 선 값이 20 µA일 때 (비교용: 가는 선에 아무것도 흘리지 않았을 때)

1

활동 — 순서대로 해 보기

30점
  1. [칸 A]에 가는 선 값 20 µA에 100을 곱한 값을 mA 단위로 계산해 적어 보세요.
  2. [칸 B]에 [칸 A]의 값과 2 kΩ을 곱해 저항 양 끝 전압을 V 단위로 적어 보세요.
  3. [칸 C]에 10 V에서 [칸 B]의 값을 뺀 값을 적어 보세요.
  4. 가는 선 값을 30 µA로 바꿔 ①~③을 다시 하고, 세 값을 [칸 D]에 차례대로 적어 보세요.
  5. 가는 선에 아무것도 흘리지 않은 경우로 ①~③을 하고, 세 값을 [칸 E]에 적어 보세요.
  6. [칸 A]가 몇 mA를 넘으면 [칸 C]가 0보다 작아지는지 계산해 [칸 E] 옆에 적어 보세요.
칸 A — 굵은 선에 흐른 값(mA)
칸 B — 저항 양 끝 전압(V)
칸 C — 10 V에서 뺀 값(V)
칸 D — 30 µA일 때 세 값
칸 E — 0 µA일 때 세 값
2

해석 — 왜 그런지 내 생각 쓰기

40점

(1)[칸 B]와 [칸 C]를 더하면 항상 얼마가 되나요? 왜 그렇게 되는지 여러분의 말로 설명해 보세요. (15점)

✎ 두 값을 더하면 늘 ___ V가 되는데, 이는 전원이 내놓은 값을 …

(2)가는 선 값을 40 µA로 두고 세 값을 직접 계산해 보고, ⑥에서 찾은 한계가 이 숫자들에서만 생기는 우연인지 어떤 회로에서도 정해지는 규칙인지 이유와 함께 쓰세요. (15점)

✎ 40 µA일 때 [칸 C]는 ___ V이고, 나는 (우연 / 규칙) 쪽에 걸겠다. 왜냐하면 …

(3)⑤의 [칸 E]는 [칸 C]와 무엇이 달랐나요? 이 회로가 그때 어떤 상태였다고 생각하는지 이유와 함께 쓰세요. (10점)

3

성찰 — 활동을 내 것으로 만들기

30점

(1) 순서 다시 짜기 — 이 활동을 처음 하는 친구에게 나라면 어떤 순서로 시킬지 쓰고, 왜 그 순서인지 한 문장으로 이유를 붙이세요. 지워도 되는 단계가 있다면 그것도 쓰세요. (15점)

(2) 이름 붙이기 — 오늘 한 일을 세 문장으로 정리한 뒤, 각 문장이 가리키는 것에 교과서에서 배운(또는 배울) 과학 용어를 짝지어 붙여 보세요. (15점)

평가 기준
활동 수행 (30점)곱셈·뺄셈을 단위까지 맞춰 수행하고 조건을 바꿔 세 경우를 모두 채움상 · 중 · 하
해석 (40점)두 값의 합이 일정함에 이유를 붙였고, 새 값을 직접 계산해 근거로 삼음상 · 중 · 하
성찰 (30점)순서 재설계에 이유가 있고, 세 문장 각각에 알맞은 이름을 짝지음상 · 중 · 하
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연습 문제

회로에 남는 몫이 얼마인지 계산해 보기 · 각 20점 · 총 100점
학년
이름
점수

안내 — 1쪽에서 스스로 세운 개념을 이번에는 반복해서 적용해 봅니다. 풀이 과정을 빈 곳에 쓰고, 다 푼 뒤 맨 아래 정답으로 스스로 채점하세요.

1.V_CC = 10 V, R_C = 2 kΩ, β = 100인 회로에서 베이스 전류가 20 µA일 때 컬렉터 전류와 V_CE를 구하시오.
2.같은 회로에서 베이스 전류를 30 µA로 올렸을 때 컬렉터 전류와 V_CE를 구하시오.
3.이 회로에서 컬렉터 전류가 가질 수 있는 최댓값(포화 전류)을 구하고, 그때의 베이스 전류를 구하시오.
4.베이스 전류가 0일 때 컬렉터 전류와 V_CE를 구하고, 이 상태의 이름을 쓰시오.
5.1번의 동작점에서 트랜지스터가 소비하는 전력을 mW 단위로 구하시오.
정답
1. I_C = 100 × 20 µA = 2.0 mA, V_CE = 10 V − 2.0 mA × 2 kΩ = 6.0 V 2. I_C = 3.0 mA, V_CE = 10 V − 6.0 V = 4.0 V 3. I_C(sat) = 10 V ÷ 2 kΩ = 5.0 mA, I_B = 5.0 mA ÷ 100 = 50 µA 4. I_C = 0, V_CE = 10 V. 차단(cut-off) 상태 5. P = V_CE × I_C = 6.0 V × 2.0 mA = 12 mW
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