이것저것 공대생 이야기 이것저것 공대생 이야기

제가 공부하는 것을 정리하고, 기록하기 위해 블로그에 글을 써요. 꽤나 두서없고, 빈약하고, 부족한 글임을 미리 사과드려요! 역시 공부를 시작할 때에는 용어를 정리하는게 좋아보여요. 전공을 옮긴지라 생소한 단어가 너무 많아서 용어를 정리하고 뜻도 같이 정리해볼게요. Control Volume(검사 체적) - 연구 대상인 물질을 포함하는 공간 Control Surface - control volume을 둘러 싸는 면. 다시 말해 control surface로 둘러쌓인 공간이 control volume이에요. Surrounding - control volume 외부의 모든 것들을 통틀어 말하는 개념이에요. control surface는 control volume과 surrounding을 구분하는 면이에요. ..

물질은 전기적 특성에 따라 세 가지로 나눌 수 있는데, 도체(Conductor), 반도체(Semiconductor), 부도체(절연체, Insulator)로 각각 나눌 수 있다. '전기 전도도'에 따라 구분한 것인데, 고등학교 수준에서는 부도체에서 도체로 갈수록 원자 사이를 자유롭게 오갈 수 있는 자유전자가 많아져 전기 전도도가 높아진다고만 이해하면 쉽다. 전기 전도도는 전기 저항의 역수로 정의되며, 전기를 얼마나 잘 흐르게 하는지를 나타내는 물리량이다. 일반적으로 전기전도도가 $10^6 S/m$(흑연(C)의 전기전도도) 보다 크면 도체, 전기 전도도가 $10^{-6}S/m$이하이면 부도체, 그 사이면 반도체라고 본다. 조금 더 엄밀히 구분하자면 Band Theory(띠구조 이론)로 설명할 수 있다. Ba..

전위(電位, electric potential)는 이름에서 알 수 있듯이 '전기적 위치 에너지'를 의미한다. 전기장에 놓여있는 전하가 갖는 위치에 따른 에너지이다. 중력에 의한 위치에너지가 절대적인 값이 아닌, 두 지점간의 위치 차이에 따른 상대적인 값이다. 따라서 두 지점의 전위의 차이가 물리적인 의미를 지니게 되는데, 이를 굉장히 작은 범위에서 생각한다면 전위의 기울기가 물리적인 의미를 갖는다고 할 수 있겠다. 전위의 기울기는 전기장이라는 새로운 벡터를 정의하면 다음과 같다. $$\vec E=-\nabla V$$ 위의 그림에서 볼 수 있듯이 전기장의 방향과 전위가 증가하는 방향이 서로 반대 방향이기 때문에 $(-)$(음의)부호가 붙는 것이라고 이해하면 쉽다. 위의 식 양변을 적당한 경로에 대해 적분해..

무한히 큰 자유공간에 정지해있는 점전하 $q$가 존재한다고 생각해보자. 점전하는 크기도, 방향도 없으므로 공간 상에 어떠한 점을 선택하더라도 그 점에서의 전기장$E$의 방향은 $q$로부터 멀어지거나 가까워지는 방향이다. 앞에서 배운 자유공간에서 정전기장의 기본 가정을 다시 적용해보면 다음과 같이 나타낼 수 있다. $$\oint_S E \cdot ds=E\oint_S ds=E(4\pi R^2)=\frac q {\epsilon_0}$$ $$E=\frac q {4 \pi \epsilon_0 R^2}$$ 여기서 $\frac 1 {4\pi \epsilon_0}$은 상수이므로 고등 물리에서는 뭉뚱그려서 $\frac 1 {4\pi \epsilon_0}=k=9\times10^9\left( Nm^2C^{-2} \righ..

-전자기학 게시물은 Cheng의 전자기학(David K. Cheng) 2nd Edition을 기준으로 작성함을 알려 드립니다.- -복습 겸 정리하며 전자기학 내용를 개념 위주로 작성할 예정입니다!- 쿨롱(Coulomb)의 법칙 $$F_{12}=a_{12}k\frac{q_1q_2}{{R_{12}^2}}$$ 두 전하가 서로 충분히 멀리 떨어져 있을 때, 각 전하량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례 하는 힘이 두 전하를 잇는 직선 상에 존재한다. 서로 같은 극성이라면 척력(밀어내는 힘)을, 서로 다른 극성이라면 인력(당기는 힘)이 작용한다. 자유공간 정전기장 정전하가 자유공간의 고정된 점에 존재하고 있다고 가정하고, 이 정전하에 의해 발생되는 전기장을 구해보자. 전기장 세기(Electric field in..