쉬운전기(27)
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직렬 병렬 저항의 계산-1
저항을 직렬 및 병렬로 연결했을 때 그 결과인 Rtotal, 다른말로 합성저항은 다음과 같은 방식으로 계산합니다 1) 직렬로 연결된 저항들은 저항이 그만큼 길어진 것과 동일하므로, 저항들을 단순히 더하면됩니다 2) 병렬로 연결한 저항들은 직렬과 반대 현상을 보입니다 내가 저항인데, 내 옆에 하나의 저항이 추가되었다면? 전선의 단면이 조금이라도 넓어진 것과 같으므로, 둘 중 작았던 저항보다도 오히려 저항이 감소함을 알 수 있습니다 즉, 흐르는 단면적이 넓어지는만큼 반비례하여 저항이 줄어들어 결국 전체저항의 역수가 각 저항을 역수한 것들의 합과 같게 됩니다 따라서, 3개의 선으로 병렬연결했을때 각 도선을 흐르는 전류의 합은 I = I1 + I2 + I3 이고 양 단의 전압은 모두 같으므로 V1 = V2 = ..
2022.09.24 -
전기저항 및 비저항
전기저항(電氣抵抗, electrical resistance, R)은 전기가 흐르는 전선에서 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 물리량이며, 단위는옴, ohm(Ω)입니다 전기를 다루는 사람들은 간단히 줄여 저항이라고 부릅니다 반면에 저항의 역수(逆數)를 전기전도도(電氣傳導度, electrical conductance, G)라고 부르며 전선에서 전류가 얼마나 잘 흐르게 하는지를 나타내고, 단위는 Ω을 거꾸로 쓰거나 σ등으로 씁니다 전기 저항을 좀 더 깊이 살펴보면, 전기저항은 세기 성질과 크기 성질 두 가지를 모두 보입니다 물질마다 서로 다른 값을 갖는 비저항(比抵抗, resistivity)은 전기저항의 세기 성질이고, 물질의 모양는 크기 성질이다 물체의 저항은 비저항이 클수록, 물체의 길이가 길수록..
2022.09.24 -
옴의 법칙 쉽게 이해하기
전기를 공부하면서 가장 먼저 배우는 법칙이 옴의 법칙(Ohm's law)입니다 그만큼 중요한 개념이므로 명확히 깨닫고 있어야 전기를 더욱 깊게 공부할 수 있습니다 옴의 법칙은 우선 세 가지 요소가 설명을 위해 필요합니다 첫째, 전기가 흘러갈 수 있는 쇠붙이, 보통 도체라고도 부르는데 가정에서 사용하는 전선을 생각하면 되고, 이 안으로 전류(I)가 흐릅니다 둘째, 위 전선의 양 끝에 건전지를 연결했다고 할 때 전선에 발생하는 전압(또는 전위차 V) 셋째, 건전지의 양극에서 음극으로 전류가 흐를 때, 그 중간에 전구를 연결하면 불이 켜집니다 이렇게 전류를 이용해 불을 켜는 소자(전구)가 저항(R)이 됩니다. 전선은 수도관, 전류를 수도물로 생각하면 이해가 더 쉽습니다 전선, 즉, 수도관이 좁거나 길어질수..
2022.09.24 -
전자기 유도 및 유도전류
유도전류와 이를 만드는 전자기 유도에 대해 알아봅니다 코일(전선) 근처에서 자석을 움직이거나, 자석 근처에서 코일을 움직여 보면 코일에 전류가 흐르는 것을 전구가 켜짐으로써 확인할 수 있습니다 아래 좌측그림과 같이 자석의 N극을 코일쪽으로 움직이면 코일은 자석을 밀쳐내려는 자기장 N극을 만들며 밀어냅니다 자기장을 만들어 냈다는 것은 전자석을 만드는 전류가 생겼다는 것이고, 이것을 유도전류라고 부릅니다 반대로 자석의 N극을 코일에서 멀어지게 하면 자석이 가지 못하도록 S극이 만들어지며, 역시 유도전류를 만들어 전구를 켭니다 유도전류의 방향은 코일을 통과하는 자석의 자기장을 방해하는 방향으로 생성됩니다 ==> 앙페르의 오른손 법칙으로,자석을 코일에서 가까이, 그리고 멀리 반복해 움직이면 두 방향으로 전류..
2022.09.23 -
신기한 전기_3 : 벡터장을 수식으로 이해하자
아래 식 F(x, y)를 벡터장을 표현하는 수식이라고 해 보겠습니다 일단 x, y 평면에 몇 개의 점(아래 빨간 점)을 선택해 보고, 이에 따른 벡터식 F(x, y)를 다시 각각의 빨간 점에 대해서 나열해 보겠습니다 왜 F(x,y) 식이 사용되었는지 의문을 가질 필요는 없습니다 뒤쪽에서 알게 되겠지만, 설명이 쉽게 이해되도록 고의로 식을 만든 것입니다 다음과 같이 각 점에 (x, y) 순서쌍을 넣습니다 (1,0) 점이면 벡터장 식 F 에 -y에 0, x에 1을 넣으면 됩니다 (아래 표의 두 번째 칸) (-1,0) 점이면 벡터장 식 F 에 -y에 0, x에 -1을 넣으면 됩니다 (아래 표의 네 번째 칸) 아래는 각 점(순서쌍)에서 이 점에 해당하는 벡터(위 표의 파란색 값)를 녹색 화살표로 표시한 것입니다..
2022.09.23 -
신기한 전기_2 : 벡터란 무엇인가
우선 스칼라와 벡터를 비교해 보면 스칼라는 크기만 있고, 벡터는 크기와 방향을 포함한 개념이라는 것 따라서 스칼라를 사용하는 것들은 키, 몸무게, 일, 전압, 속력 등이 있고 벡터를 사용하는 것들은 힘, 전기장, 중력장, 속도 등이 되겠다 이제 벡터에 대해 좀 더 자세히 알아보자 참고로, 아래 타이핑된 글자에서 편의상 벡터를 알파벳의 굵은체로 표시한다 그림 내에서도 벡터는 굵은체로 표시된다 1) 벡터의 표시 : 붉은 화살표처럼 크기와 방향을 그리고 벡터 A라고 읽는다 2) 벡터의 수학적 표현 A = (a1, a2,a3) = a1i + a2j + a3k 여기서 i, j, k는 단위벡터인데 크기는 1이고 각각 x, y, z축 방향을 표시한다 3) 벡터의 성질 1. 벡터는 크기와 방향을 고정한 채..
2022.09.23