반응형
SMALL

2025 전기기사/전기자기학 10

[전기자기학] 전자유도 현상

전자유도현상 ▶ 시간에 따라 변하는 자기장 내에 놓여 진 폐회로에는 기전력이 유기되어 유도전류가 흐른다. 시간적으로 변하는 자계 내에 폐루프가 있다면, 이폐루프에 기전력이 유기되여 전류가 발생한다. 두개의 폐루프 A/B 가 가까이 놓여 있을 때 폐회로 A의 스위치를 개폐시키면 전류의 흐름이 변화되고 이로 인해 자속이 변한다.그러므로, 인접한 폐루프 B를 쇄교하는 자속이 변하여 기전력이 생겨난다.폐루프 B에 검류계를 연결하면 기전력으로 인해 생긴 유도전류에 의해 지침이 움직이는 것을 볼 수 있다. 전자유도법칙을 적용할 때 자기 플럭스의 변화를 유발하는 조건1. 회로를 자기장 방향으로 회전 시킨다.2. 회로를 자기장에 수직 방향으로 이동시킨다.3. 자기장 내에서 회로의 면적을 변화시킨다. 전자유도 현상을 이..

[전기자기학] 자성체와 자기회로

자성체  ▶ 자성체란?  - 자기를 가질 수 있는 물체  ▶ 자성체의 종류 - 상자성체 : 알류미늄, 망간, 백금, 산소, 주석, 질소 등- 반자성체 : 비스무트, 탄소, 규소, 은 납, 아연 구리 등- 강자성체 : 철, 니켈, 코발트, 합금 등  ▶ 자성체의 에너지   - 자화되지 않은 자성체를 자화시키기 위해서는 외부에서 에너지를 가해주어야 함.   - 자기에너지 $w_{m} = \frac{1}{2}H \cdot B = \frac{1}{2}\mu H^{2} [J/m^{3}]$   - 자성체 내에서 자속밀도를 $dB$만큼 증가시키는데 필요한 자기에너지 $dw_{m}=H \cdot dB[J/m^{3}]$   - 자화곡선으로부터 자화되지 않은 자성체를 P점까지 자화시키는데 필요한 자기에너지밀도($w_{m}..

[전기자기학] 정자계

자기에 관한 쿨롱의 법칙 1. 힘의 크기는 곱에 비례하고, 거리에 반비례한다.2. 힘의 방향은 양 자극을 연결하는 직선 위에 있게 된다. ▶ MKS 단위계에서 쿨롱의 힘$F=\frac{m_{1}m_{2}}{4\pi r^{2}}(\frac{\vec{r}}{\left\vert r \right\vert})=6.33\times 10^{4}\frac{m_{1}m_{2}}{\mu_{s}r^{2}}(\frac{\vec{r}}{\left\vert r \right\vert})[N]$  ▶  CGS 단위계 쿨롱의 힘$F=\frac{m_{1}m_{2}}{\mu_{s}r^{2}}(\frac{\vec{r}}{\left\vert r \right\vert})[dyne]$   자계에 관하여 1. 자계란?- 시간적으로 변하지 않는 일..

[전기자기학] 자계와 전류 사이의 힘

1. 전류의 자기현상- 전자석은 전류의 자기현상을 이용한 것이며, 전계에 의해 자계가 생성되는 것- 전기 현상과 자기 현상과의 상호 관계가 있음.- 이후 암페어, 패러데이, 맥스웰 등에 의해 발전  2. 암페어의 오른손법칙1) 도선을 감싸는 자기장의 세기를 결정하는 요소- 도선을 통과하는 전류의 세기(전류의 세기가 커질수록 자기장의 세기도 강해짐)2) 전류가 흐르는 도선 주위의 자기장 방향을 결정하는데 사용.3) 엄지손가락을 전류의 방향으로 펴고, 나머지 손가락들을 도선을 감싸는 방향으로 구부리면, 나머지 손가락들이 가리키는 방향이 도선 주위의 자기장 방향이 됨.4) 반대로, 4개의 손가락이 도는 방향이 전류방향이면, 엄지손가락 방향이 자기장의 방향이 됨.  3. 직선전류에 의한 자계- 자계의 크기는 전..

[전기자기학] 전계의 특수 해법 및 전류

전기영상법 ▶  전기영상법이란?- 전하가 1개만 존재하여 쿨롱의 힘을 직접 구하지 못하는 경우에 사용.  ◇ 쿨롱의 법칙 : $F=\frac{1}{4\pi \varepsilon _{0}}\cdot \frac{Q_{1}\cdot Q_{2}}{r^{2}}N]=9\times 10^{9}\cdot \frac{Q_{1}Q_{2}}{r^{2}}$- 임의의 가상전하를 놓고 해석- 가상전하(영상전하)는 실제전하와 극성이 항상 반대임.  ▶ 전기 영상법 6가지 1. 무한평면(=대지=기준) 과 과 점전하1) 점전하 Q[C]에 대한 영상전하 -Q[C]이다.    영상전하수 = $\frac{360}{\theta }-1$ 개 이다.2) 작용력(흡인력)  $F=\frac{Q\times(-Q)}{4\pi\varepsilon_{0}..

[전기자기학] 유전체

유전체의 분극 ▶  유전체란?- 절연체의 경우 외부에서 전계를 가해도 원자핵과 결속력이 강해 자유전자가 발생하지 못하고, 절연체 내의 핵, 전자 또는 이온의 위치에 미세한 변화를 일으켜 절연체에 새로운 전계가 형성된 것. ▶ 분극이란?- 외부 전계에 의해 변위가 생기는 현상.- 같은 크기의 양전하와 음전하가 외부 전계에 의해 서로 반대 방향으로 미소한 변위를 일으킴으로써, 쌍극자 모멘트가 발생되는 현상 ▶ 전속밀도 D- 전속밀도는 매질에 관계 없이 항상 일정하다.- 전속 및 전속밀도는 매질의 유전율에 관계없이 일정하다.- 전속 밀도와 전계의 세기와의 관계 : $D=\varepsilon E[C/m^{2}]$ ▶ 분극의 세기- $P=\varepsilon _{0}(\varepsilon _{S}-1)E$ : 체..

[전기자기학] 진공중의 도체계

도체계의 일반적인 성질 1. 전위분포의 유일성 : 도체계의 각 도체에 전하가 주어지면 도체상의 전위분포는 한가지만 존재2. 전하분포의 유일성 : 도체계의 각 도체에 전위가 주어지면 도체상의 전하분포는 한가지만 존재3. 도체계의 중첩의 원리 : ex) 전하 Q1 + Q2 = 전위 V1 + V24. 도체계에서 전하가 분포되어 있을 때 전기장 내에서 작용하는 힘 : $F=QE$5. 두 도체 사이의 전위차가 우어졌을 때 그 사이에 존재하는 전기장의 세기 : $E=\frac{V}{d}$  전위계수, 용량계수 및 유도계수  ▶ 정전용량(C)과 전위계수(P) 사이의 관계- 정전용량은 축전기가 저장할 수 있는 전하의 양과 그때의 전위차 사이의 비율로 정의됨.- 축전기의 정전용량은 전하의 양에 비례하고, 전위차에 반비례..

[전기자기학] 정전기 및 정전 유도

정전기란? 정전기의 정의1. 정지되어있는 전하에 의해 일어나는 물리적 현상2. 정전기는 물체(유전체)에 전하가 축적된 상태지만, 축적되어 있는 전하 자체를 지칭하는 경우도 있음. 정전기가 발생하는 원인1. 정전기는 물체 위의 양/음 전하의 불균형에 수반해 나타나는 과잉 전하이다.2. 물체는 같거나 다른 종류에서 발생할 수 있으며, 액체/고체/기체 등 모든 형상에서 발생한다.- 접촉/분리- 액체 유동- 고체 파쇄- 마찰전기- 유도전기- 온도변화 정전기 발생 조건1. 정전기 발생은 상대 습도가 내려가면 커지고, 40%이하에서 급격히 발생하기 쉬워짐.  정전기 방지를 위한 방법1. 정전기 방지 팔찌 착용2. 전도성 바닥재 사용3. 정전기 방지 가방 사용4. 습도 조절5. 제전기 사용 정전기의 대전현상1. 물체..

[전기자기학] 전기쌍극자에 대하여

전기 쌍극자란? 1. 전하량이 같고 부호가 다른 양전하(+q)와 음전하(-q) 두 전하의 쌍을 전기 쌍극자라고 함2. +q 와 -q 가 거리 d 만큼 떨어져 있는 것을 전기 쌍극자라고 한다. 전기 쌍극자 모멘트란? 1. 전기 쌍극자를 나타내는 물리적 표현식.2. 전기 쌍극자 모멘트는 두 전하의 곱(q)과 이 둘 사이의 거리(d)의 곱으로 정의 됨     -> 각 전하의 강도에 전하 사이의 간격을 곱한것 과 같은 크기를 갖는다.3. 전기 쌍극자의 경우 전기 쌍극자 모멘트는 음전하에서 양전하의 방향이다. ▷ $p=qd$      ▷ $\vec{p} = q\vec{d}$   전기 쌍극자에 의한 전계 ▶ 쌍극자의 특징 전기 쌍극자는 주변에 전하를 띈 물질에 전기력을 작용하게 되는데, 그 힘은 전기 쌍극자 모멘트..

[전기자기학] 전기력선의 특성과 성질

전기력선 1. 전기력선이란 전하 주위의 전기장을 시각적으로 나타낸 것.2. 점전하의 경우 전하를 중심으로 퍼져나가는 형태로 나타낼 수 있음.3. 전기장의 방향은 전기력선의 접선 방향이 되고, 전기력선이 촘촘할 수록 전기장이 세다.    전기력선의 특성 ▶ 전기력선의 특징1. 전기장 벡터는 각 점에서 전기력선의 접선 방향과 같다.2. 전기력선의 방향은 전기장 내에 놓인 '양의 시험전하'가 받는 힘의 방향이다.3. 전기력선에 수직인 면을 통과하는 단위 넓이 당 전기력선 수는 영역 내 전기장의 크기에 비례한다.4. 전기력선의 밀도는 전계의 세기와 같다.  ▶ 전기력선의 특성1. 전기장의 방향과 항상 평행하다.2. 동일한 양의 전하 사이에서 서로 평행하게 뻗어나간다.3. 전기력선은 도체 표면에 수직으로 시작하거..

728x90
LIST