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물리학 3

축전기

전기위치에너지를 저장하는 유용한 장치를 만들 수 있는가? 그렇다. 축전기라고 부르는 그러한 장치들이 전기장비의 모든 부분에서 쓰인다. 축전기는 분리된 양전하와 음전하를 저장함으로써 전기위치에너지를 저장하는 장치이다. 그것은 진공이나 절연체로 분리된 두 도체로 이루어진다. 전하는 분리되어 양전하는 한 도체에 놓여지고 같은 양의 음전하는 다른 도체에 놓여진다. 음전하로부터 분리하기 위해서는 그들 사이에 인력이 작용하므로 일을 해야 한다. 전하를 분리하기 위해 한 일은 결국 전기위치에너지가 된다. 전기장이 두 도체 사이에서 발생하고 장선은 양전하를 가진 도체에서 출발해서 음전하를 가진 도체에서 끝난다. 저장된 위치에너지는 이 전기장과 관련이 있다. 전하들을 다시 합함으로써 저장된 에너지를 다시 쓸 수 있다. ..

물리학 2022.08.03

도체와 절연체

보통의 물질은 전자들과 핵을 가진 원자들로 구성되어 있다. 전자들이 핵에 얼마나 단단히 구속되는지는 전자에 따라 아주 다르다. 많은 전자를 가진 원자의 경우, 대부분의 전자들은 단단히 구속되어 있어서 보통의 상황으로는 핵으로부터 전자를 떼어 낼 수 없다. 어떤 전자는 약하게 구속되어 있어 여러 가지 방법으로 핵에서 떼어 낼 수 있다. 전하가 물질 속에서 이동할 수 있는 정도에 따라 물질의 특성은 크게 변한다. 일부 전하들이 쉽게 움직일 수 있는 물질을 도체(conductors)라고 부르며, 전하들이 쉽게 움직일 수 없는 물질을 전기절연체(insulators)라고 부른다. 금속은 일부 전자들이 특정한 핵에 묶여 있지 않고 약하게 구속되어 있는 물질이다. 그 전자들은 금속의 내부를 자유롭게 운동할 수 있다...

물리학 2022.08.02

전하

우주에서의 모든 상호작용은 네 가지 범주, 곧 중력적, 전자기적, 강한, 약한 상호작용으로 나뉜다. 중력 이외에 매일 접해 친숙한 힘들인 점촉력, 줄 위의 장력 등등은 기본적으로 전자기적 상호작용일 것이다. 우리가 하나의 상호작용이라고 생각하는 것은 실제로는 전자와 원자들 사이의 수많은 미세한 상호작용의 결과이다. 전자기력은 전자를 핵에 묶어 원자와 분자를 이루게 한다. 전자기력은 마천루에서부터 인체에 이르기까지 액체와 고체를 이루도록 원자들을 서로 엮는다. 전자기학은 기술적으로 풍부하게 응용되는데, 특히 전파, 마이크로파, 빛 및 다른 형태의 전자기복사들은 진동하는 전기장과 자기장들로 구성되어 있다. 일상 생활에서 보여지는 대부분의 전자기적 현상은 복잡하다. 따라서 전자기 작용이 어떻게 일어나는지 알기..

물리학 2022.08.02
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