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자석 Magnets 자석(magnets): 자성을 지닌 물체로, 자성이란, 자기적인 성질을 의미한다. (1)자연자석과 (2)인공자석으로 크게 구분되며, 자연자석으로는 대표적으로 자철석이 있다. 자철석(magnetite): 철광석 중 일부로 모든 광물 중에서 가장 자성이 강한 것이 특징이다. 심지어 생물 내부에도 광물 원소들의 조합으로 자철석이 생성(produced)되는데, 대표적으로는 철새의 몸 안에 든 자철석으로 인해 방향을 감지할 수 있게 한다. 'magnet'은 인류 역사상 자철광의 최초 발견지인 투르키예의 마니사(Manisa, Magnesia)[그림 1]로 부터 그 이름이 유래되었으며, 고대 로마의 박물학자 플리니우스 세쿤두스(Gaius Plinius Secundus, 23-79)의 저서 『박물지..

이번 챕터에서는 [전자기학_26. RC회로]에서 배운 RC회로의 특징을 다시 정리하고, 시상수에 대해서 좀 더 알아보도록 한다. https://blog.naver.com/sortie0228/223268922292 [물리학-전자기학] 26. RC 회로 | RC Circuits RC 회로(RC circuits): 축전기(C), 전지, 그리고 저항(R)을 직렬로 연결했을 때 직류회로 저항기와 ... blog.naver.com RC 회로의 특징 Features of RC Circuits 직류가 흐르는 RC 회로는 크게 (1)충전과 (2)방전의 단계로 구분하고, 이는 회로도로 표현하면 각각 다음과 같다. ​ 충전단계[그림 1] 회로는 전지, 저항, 그리고 축전기(콘덴서)로 구성되어 있다. 전지의 기전력에 의해 저..

RC 회로(RC circuits): 축전기(C), 전지, 그리고 저항(R)을 직렬로 연결했을 때 직류회로 저항기와 축전기로 구성되어 있음 두 소자는 직렬로 연결되어 있음 전지에 의해 축전기는 충전과 방전의 단계를 거친다. [그림 1]에서 왼쪽 그림은 스위치에 의해 회로가 연결되기 전의 RC 회로를 뜻한다. 이때 스위치를 A지점에 연결시키면, 전류는 [그림 1]의 오른쪽 그림과 같이 흐르는데, 이때 축전기는 '충전'된다. RC 회로의 충전 Charging a Capacitor RC회로에서 축전기의 충전 단계를 분석하면 다음과 같다. ⇒ 키르히호프의 법칙을 적용 [그림 2]는 분기점이 없는 RC회로로 전류의 방향을 위와 같이 임의로 설정할 수 있다. 다음 폐회로에 travel을 시계방향과 같이 그린다. ​ ..

지금부터는 본격적으로 저항기의 (1)직렬 연결과 (2)병렬 연결을 계산할 수 있는 키르히호프 규칙을 알아본다. 다만, 이에 앞서 [전자기학_19. 전자전기회로]에서 배운 직렬연결과 병렬연결의 차이를 복습하면 아래와 같다. ​ https://blog.naver.com/sortie0228/223237104903

[전자기학_24. 키르히호프 규칙]에서 간략히 배웠던 규칙을 몇 가지 예제를 통해 실제 쓰임을 확인하자. https://blog.naver.com/sortie0228/223268265968 [물리학-전자기학] 25. 적용: 키르히호프 규칙 | Application: Kirchhoff's Rule [전자기학_24. 키르히호프 규칙]에서 간략히 배웠던 규칙을 몇 가지 예제를 통해 실제 쓰임을 확인하자. 분... blog.naver.com 분기점 법칙 Junction Rule 키르히호프 규칙에서 제1법칙은 분기점 법칙으로 전기회로에서 임의의 분기점으로 흘러들어가는 전류와 나가는 전류의 총합은 항상 일정[그림 1]하며, 이를 모두 더한 총합은 항상 0이다. 위와 같은 그림을 예로 들자면, 분기점 법칙을 활용해 ..

줄에 나타나는 사인형 파동 Sine Waves on Strings 사인형 파동의 분석에 있어 가장 쉬운 사례는 줄의 한 쪽 끝을 묶고 횡파[그림 1]를 만들어 내는 것이다. 줄파에서 y축의 각각의 줄 요소는 단조화 운동[그림 2]을 한다. ⇒ 줄의 각 부분(segment)을 단순조화 진동자로 취급할 수 있다. cf. 단, 줄의 요소들은 항상 수직선상에서만 진동한다. 횡속력(transverse speed): v_y[그림 3], 파동의 속력 v와 반드시 구분하여 사용한다. ​ 사인형 파동의 미분 물리량: 횡속력, 횡가속도 횡속력과 횡가속도는 파수 ω와 각진동수 k로 나타낸 파동함수 식을 시간에 대해 미분함으로써 각각을 구할 수 있다. ​ [1] 횡속력 t=0일 때, 파동함수 y=Asin(kx-ωt) 식을 시..

사인형 파동 Sinusoidal Waves 일상에서 자주 볼 수 있는 파동의 대표적인 형태로 파도[그림 1]를 들 수 있다. 사인형 파동은 특정한 주기를 가지고 일정한 모양을 가지기 때문에, 위와 같이 새로운 물리량을 유추할 수 있다. 마루(crest): 파동의 최고점 골(trough): 파동의 최저점 파장(wavelength, λ): 한 마루에서 다음 마루까지의 거리, 혹은 한 골에서 다음 골까지의 거리 주기(period, T): 한 파장이 이동하는 데 걸리는 시간, 단위는 초[s] 진동수(frequency, f): 단위 시간 당 주어진 지점을 지나가는 마루의 총 개수 진폭(amplitude, A): 매질요소의 평형위치로부터 최대위치까지의 거리 혹은 최저위치(골)까지의 거리 ​ 사인형 파동은 연속적인 ..

열역학 제1법칙 The First Law of Thermodynamics 열역학 제1법칙: 에너지 보존법칙의 특수한 경우로, 열역학적 계에는 내부에너지의 변화만 일어나며 에너지는 열과 일에 의해서만 전달된다. 열역학 제1법칙 | The First Law of Thermodynamics ■ 물리량 ΔU: 열역학적 계가 가진 내부에너지 Q: 열역학적 계로 출입하는 열 W: 열역학적 계'가' 하는 일 ​ 열역학 제1법칙은 [그림 1]과 같이 열역학적 계(기체)가 주어가 되어 (1)이것의 내부에너지 변화량이 (2)시스템이 하는 일과 (3)시스템으로 출입하는 열 값에 의해 결정됨을 뜻한다. 기체의 내부에너지 변화는 기체 시스템으로 유출, 유입된 열 Q와 기체 시스템이 한 일 W에 의해 결정된다. ⇒ 기체 시스템에..

일과 열 Work and Heat 먼저, 열역학적 과정에서 일은 '팽창일'과 '비팽창일'로 크게 분류된다. 팽창일: 기체의 부피가 팽창하면서 전하는 일, 기체가 압축될 때는 압축일이라고도 불린다. 비팽창일: 전기적인 일 또는 화학적 퍼텐셜에 의한 일 ​ 열역학에서의 계의 상태는 압력, 부피, 온도 및 내부에너지와 같은 변수(상태변수)들로 기술된다. 에너지가 계의 경계를 통해 전달되는 과정에 있다면 비고립계 조건의 에너지 분석모형 식을 활용하고, 우변에 해당하는 항을 전달변수(transfer variable)로 간주해야 한다. 경계를 통하는 에너지 전달은 계의 변화를 나타내기 때문에, 계의 주어진 상태가 아닌 계의 상태 변화와 관련된다. [그림 1]과 같이 피스톤으로 부피를 조절할 수 있는 원통 속에 든 ..

몰 수와 아보가드로 수 Avogadro's Number 몰(mole): 순수한 화학원소에서부터 화합물까지 1몰 단위에는 모두 같은 수의 분자가 들어있다. ​ 이탈리아 샤르데냐 왕국 출신의 화학자 아보가드로는 자신의 이름을 딴 아보가드로의 법칙 이외에도 (1)몰의 개념과 (2)분자설을 함께 주장하였다. ​ 아보가드로 수(Avogadro's number, constante di Avogadro): 1몰의 정확한 정의로, 1몰이란, 원자량이 12인 탄소 0.012kg에 들어있는 원자수와 같은 수의 물질의 양이다. ​ 그리고 아보가드로 수를 사용하여 몰 수 n을 표현하면 다음과 같다. N은 실제 물질의 주어진 양이다. 이를 아보가드로 수로 나누면 몰 수 n을 계산할 수 있다. ​ 다음 [열역학_06. 열역학 법..