Electromagnetics (전자기학) Electricity (전기학) Magnetics (자기학) Ampere law Biot-Savart law ( i → B ) By Oersted(1820) By Faraday(1831) Lenz, Faraday law ( B → i ) “전자기유도” Electricity (전기학) Magnetics (자기학)
. . . . 전자기학(Electromagnetics) 사과를 계속 자르면 ….? 자기(B) 전기(i) - 원자(atom) - . . . . i(전류), B(자기장) → same ! (equivalent) “닭…? or 계란…?”
전기학(Electricity) 전하(charge) 전기를 띤 입자 (+) 전하 : 양성자(proton), +e (-) 전하 : 전자(electron), -e 전하량 : 전하가 가진 전기량 기호 : q, Q 단위 : C(Coulomb) ※ 기본전하 – 전하의 최소 단위, 전자의 전하 전하량 → n e (기본전하의 정수배) only 1 C 의 전자 수 전하량 보존 “ 전자의 이동으로 물체가 전기를 띨 때, 전하가 새로 생성되거나 소멸되지 않고 그 총 전하량은 일정” 전하량 평형 (for 같은 모양, 재질의 두 도체구) contact separation Q q Q + q (Q+q)/2 (Q+q)/2
전기학(Electricity) 마찰전기 대전 : 물체가 전기를 띠는 현상 대전체 : 대전된 물체 마찰전기 : 서로 다른 두 물체를 마찰시켜 얻은 전기 (원인 - 전자의 이동) ※ 대전열 (+) 털가죽 – 상아 – 수정 – 유리 – 명주 – 나무 – 솜 – 고무 – 유황 – 셀룰로이드 – 에보나이트 (-) 전기력(Electric Force) : 전하, 대전체 사이에 작용하는 힘 “coulomb’s law” attractive : (인력) repulsive : (척력) : 쿨롱상수(coulomb const.)
전기학(Electricity) [N/C] 전기장(Electric Field) : 전기력이 미치는 공간 ※ 점전하에 의한 전기장의 세기 r : ft. of ‘r’ only 전기력선(Electric Lines of Force) : 전기장 내에 (+) 전하가 전기력에 의해 이동한 경로를 따라 그린 선 (+) 전하에서 발산(diverge!) (-) 전하에서 수렴(converge!) 꺽이지, 갈라지지, 교차하지 않음 단위면적을 지나는 전기력선의 수 = 전기장의 세기 전기력선의 방향 – 전기력선의 한 점에서의 접선 방향
전기학(Electricity) 전기력선 dipole
전기학(Electricity) 정전기유도(Electrostatic Induction) 정전기 – 물체에 정지되어 있는 전하의 전기 또는 일정한 전하의 흐름을 갖는 전기 도체(conductor) 부도체(insulator) 반도체(semiconductor) 자유전자 (free electron) - 한 원자핵에 속박되지 않고 자유롭게 이동하는 전자 R → small(전류 okay) no 자유전자 e → weekly bounded E inner → zero e → bounded (원자핵) Q → exist at surface R → large(no 전류) ex) Ge, Si … ex) 금속(metal), 탄소막대, 지구, ex) 고무, glass, plastic, 인체, 산 염기수용액 … paper …
전기학(Electricity) 정전기유도 - 도체(conductor) - - 부도체(insulator) - “유전분극(dielectric polarization)”
전기학(Electricity) 검전기(Electroscope) - 정전기 현상을 이용, 전하의 종류, 전하량을 측정하는 장치 정전기 차폐 (Electrostatic Shielding) 피뢰침(lightning rod)