공대생 공부노트

[Magnetic Field]전기장은 어떤 위치에 전하 q를 가져다 놓고 그 전하가 받는 힘을 관측해서 정의한다. 마찬가지로, 자기장도 어떤 위치에 '움직이는' 전하를 가져다 두고 그 전하가 받는 힘으로 부터 정의한다.다시말해 자기장 B는 그 자체로 측정 가능한 물리량이 아니라 움직이는 전하가 받는 힘으로부터 정의되는 양이므로 자석만 놓고는 자기장을 정의할 수 없다.자기장은 두 경우에 의해 만들어진다. 움직이는 전하 또는 전자스핀/원자 자기모멘트가 그것이다. 후자는 결국 원자 단위에서 전자의 스핀에 의해 만들어지는 미시적 전류이므로, 결론적으로 자기장은 전류에 의한 현상이다. [Magnetic Forces]그렇다면 자기장이 움직이는 전하에 가하는 힘은 어떻게 정의되는가?실험을 통해 다음 사실들이 관찰되었..

[circuit overload and short circuits]전선에 흐르는 power는 i^2R로 표현된다.저항에 비해 전류가 과하게 흐를 경우 전선이 감당할 수 없는 열이 생성되어 전선을 녹이고 화재를 일으킬 수 있다.저항이 과하게 적을 경우도 마찬가지다.따라서, 큰 전류를 쓰는 전기레인지, 온수기 등의 기기는 더 굵은 전선을 사용해 저항을 줄여 발생열을 관리한다. 또는 전류가 과하게 흐르는 경우가 있을 수 있다.이 경우 퓨즈 또는 차단기를 이용해 과전류가 흐를 시 회로를 차단함으로서 사고를 방지한다. [short]옴의 법칙은 I에 관한 식이라고 했다. I=V/R에서, 전압이 같을 때 전기회로의 저항이 매우 낮다면 무한에 가까운 과전류가 흐를 수 있다.이 현상을 short(단락) 이라고 한다.일상..

[R-C회로의 충전] R-C회로는 저항과 커패시터가 직렬로 연결된 회로를 말한다.지금까지 배운 전기회로에서는 전류, 전압이 시간에 따라 변하지 않았지만, 축전기가 개입되는 순간 회로의 전압,전류,전력은 시간에 따라 변한다.위와같이 기본적인 R-C회로를 생각해보자.초기에 축전기는 충전되지 않은 q=0인 상태이고, 축전기의 전압은 0V이다.따라서 저항의 양단 전압은 배터리의 전압과 같다.따라서 초기 전류축전기가 충전될수록 전하가 쌓이므로 축전기의 전압이 증가한다. KVL에 따르면 배터리, 저항, 커패시터의 전압 합이 0이 나와야 하므로, 커패시터 전압이 증가하면 저항의 전압은 감소한다. 직류회로이므로 저항에 흐르는 전류가 곧 회로 전체의 전류와 같으므로, 회로 전체의 전류는 다음과 같다. (참고로 KVL을 ..