대학물리/일반물리 - [전자기학]22 [전자기학] 적분형 가우스 법칙표현 & 미분형 가우스 법칙표현 / 발산정리(Divergence Theorem)에 대하여 일반물리에서는 사실 미분형 가우스 법칙표현법을 배우진 않는걸로 압니다. 일단 가우스 법칙이 무엇인지부터 봅시다. 가우스 폐곡면은 Flux(유량) 라는 개념을 바탕으로 합니다. 제가 전기장에 대해 누누히 언급했는데, 전기장은 원천 전하가 주변에 영향력을 미치는 공간이라고 했습니다. 그 영향력을 행세한다는 의미로 우리는 그냥 선을 그려놓곤했습니다. 이런 식으로 말이죠. 저 선을 '전기선속' 이라고 합니다. 그리고 가우스 법칙은 곡면을 통과하는 전기선속의 양에 대해 설명하고 있습니다. 자, 그러면 적분형 가우스 법칙을 봅시다. dA는 전체 폐곡면 상에서 임의로 정한 미소면적입니다. 우리가 앞에서 길이전하랑 고리전하했을 때처럼 말이죠. 즉, 전체 폐곡면을 통과하는 전기장들의 알짜합은 전체 전하량을 진공상태에서의.. 2020. 4. 2. [전자기학] 고리 전하에서의 전기장 값 구하기 고리 전하의 전기장 값을 구해보도록 합시다. 얘도 똑같아요. 이전 포스팅에서 했던 것처럼 세팅을 먼저 하겠습니다. 고리 전하라고 해서 다를건 없습니다. 길이 전하를 동그랗게 만드면 그게 곧 고리 전하니까요! 따라서, 우리는 전하밀도 중에서 선 전하밀도를 채택해서 쓰면 되겠습니다. 그림에서 보시는것처럼 전체 고리 전하도선에서 미소전하량 dq를 정해준 것이 보일 것입니다. 그 지점에서부터 우리가 구하고자 하는 전기장의 위치인 P점까지의 거리를 r이라고 두었습니다. 보시면 고리도선의 반지름은 a고 고리도선 중심에서부터 P점까지의 거리는 x입니다. 그리고 dq로부터 나온 전기장 벡터성분을 위에서처럼 나눴구요. 눈치채셨겠지만 dEy는 전부 상쇄됩니다. 오로지 dEx만 구하면 됩니다. 그러면 어느정도 문제를 파악했.. 2020. 4. 2. [전자기학] 쿨롱의 법칙(Coulomb's law) 과 중첩의 원리 & 연속적인 전하분포에서의 전기장 값 구하기 (길이 전하) 본문을 포스팅하기에 앞서, 간단히 개념 몇개만 복습하고 시작하겠습니다. ▶ 쿨롱의 법칙 - 쿨롱의 법칙은 두 점전하 사이에서의 인력 혹은 척력의 크기를 구하는 공식입니다. 이를 전기력이라고도 하는데 공식은 다음과 같습니다. 여러분들 대부분은 오른쪽 공식이 익숙할거에요. 일반물리2에서는 오른쪽 공식을 쓰고, 전자기학에서는 왼쪽 공식을 쓰는 편입니다. 제 네이버 블로그나 여기에 작년 9~10월쯤에 쓴 쿨롱법칙은 일반물리에 대한 내용이었는데 지금부터는 복습할겸 전자기학 책 내용대로 가보도록 하겠습니다. 먼저 왼쪽 식에 대한 설명입니다. r1와 r2벡터에 대한 내용이 나오고 있습니다. 일단 두 점전하 사이는 이렇게 존재할거에요. 위 두 점전하의 경우는 사실 그냥 놓여져 있는거고 원점으로부터의 거리가 어느정도인지.. 2020. 4. 2. [전자기학] Maxwell Equation (맥스웰 방정식) First Step : 가우스 법칙 (gauss's law) / 중첩의 원리 (Superposition Principle) 를 이용한 연속적인 전하에서의 전기장 위 법칙을 설명하기 전에 먼저, 쿨롱법칙과 전기장에 대해 간단히 복습만 해보겠습니다. ▶ 쿨롱 법칙 위와 같은 식을 가집니다. Q는 원천 전하 (source charge) q는 시험 전하 (Test charge) 입니다. 저기 1/ (4파이 입실론제로)는 쿨롱상수 값과 같고 8.99*10^9 Nm^2/C^2 의 값을 가집니다. 서로 이끄는 힘 혹은 밀어내는 힘을 가지고 있으며, 이를 두 점전하 사이에서의 인력과 척력이라고 부릅니다. ▶ 전기장과 전기력의 관계 - 전기장은 시험 전하가 없는 상태입니다. 즉, 원천 전하 혼자서 자신의 영향력을 과시하고 있는 상태라고 생각하시면 됩니다. 이러한 전기장 내에 '새로운 점전하(시험 전하)' 가 들어오게되면 두 전하 사이에서는 이제 척력이 발생하거나 인력이 발생하게.. 2020. 3. 24. [전자기학] 속도 선택기 & 톰슨의 e/m 실험 & 질량 분석계 1) 속도 선택기 속도 선택기는 전기장과 자기장의 이론을 바탕으로 합니다. 자기장에서 서로 다른 부호를 가지는 두 대전된 판이 놓여 있다고 합시다. 그렇다면 자기력 F=qvB와 전기력 F=qE가 발생할 것입니다. 이러한 꼴을 보면 전자가 올 곧게 통과하기 위해서는 전기력과 자기력의 크기가 같아야 함을 짐작할 수 있습니다. 그러면 qE=qvB 라고 둡시다. 그러면 속도에 대한 식은 E/B가 v와 같다라고 나오게 되네요. 이것을 통해 우리는 전자가 편향되지 않고 이동시킬 수 있도록 '속도'를 조절하는게 가능하다고 하여 위의 기기를 '속도 선택기' 라고 부릅니다. 2) 톰슨의 e/m 실험 톰슨은 전자를 발견한 과학자입니다. 정확히 따지자면 전자의 전하량이나 크기를 밝힌 것이 아니라 전자의 존재를 밝힌 것이고 .. 2019. 12. 17. [전자기학] RLC회로와 임피던스의 정의 & 공진주파수 RLC회로란 교류회로에서 저항,인덕터, 캐패시터가 함께 존재하는 회로를 말합니다. 교류회로란 전류가 흐르는 방향이 시시각각 바뀌는 것을 말합니다. 그래서 주기함수인 사인파,코사인파가 등장하게 되고 이게 이제 위상차를 발생시키는 것이죠. RLC회로도 시작은 V=IR에서 출발합니다. 단, 우리는 RLC회로에서의 저항. 그러니까 총 교류회로의 저항을 Z로 새롭게 정의하고 이를 '임피던스' 라고 부르겠습니다. 현재 내용 요약 1) V=IZ 자, 그러면 Z는 무슨 성분으로 이루어졌는지 함께 보도록 합시다. R은 RLC회로에서 기본저항소자 R을 뜻합니다. / X_L은 유도리액턴스를 뜻합니다. wL로 나타내구요. X_C는 용량리액턴스를 뜻합니다. 1/wC로 나타냅니다. 여기서 말하는 w는 각진동수를 뜻하므로 2πf .. 2019. 12. 6. 이전 1 2 3 4 다음
