프로그래밍/Elecricity and Magnetics (32) 썸네일형 리스트형 24. Traveling wave & Standing wave 1. Traveling wave Traveling wave는 이동속도 v를 가지고 이동하는 wave이다. y = 2sin(x-6t) 라는 wave를 생각해보자. y=2sinx라는 wave가 t초마다 6만큼 x방향으로 이동하는 것이다. y = 2sin3(x-6t) 라는 wave는 y = 2sin3x라는 wave가 t초마다 6만큼 x방향으로 이동하는 것이다. 일반화하여, $y = Asin(kx-\omega t)$ 라는 wave는 $ y = Asinkx $라는 wave가 t초마다 $ \omega/k $만큼 x방향으로 이동하는 것으로 볼 수 있다. 2. Standing wave Standing wave는 이동하지 않고 제자리에서 진동하는 wave이다. 오른쪽, 왼쪽방향으로 이동하는 traveling wa.. 23. RLC circuit 1. RLC circuit 다음과 같이 $V = V_0 coswt$ 를 제공하는 AC battery 가 연결된, RLC circuit을 생각해보자. Faraday's law에 의해, $ \oint E \cdot dl = IR + 0 + V_C - V_0 coswt = - L \frac{dI}{dt} $ 이다. (inductance의 저항은 0)$V_C = Q/C, I = dQ/dt $ 이므로, Capacitor의 charge Q에 대한 식으로 정리하면, $L\frac{d^2Q}{dt^2} + R\frac{dQ}{dt} + \frac{Q}{C} = V_0 coswt$ 로 쓸수 있다해당 differential equation을 풀고, I = dQ/dt 이므로, t에 대해 미분하면 I에 대한 식을 얻게 된다.. 22. RC circuit & Transformer 1. RC circuits RC circuit에 voltage가 $V_0$인 battery를 연결시킬 경우, capacitance의 potential difference $ V_C $ 가 $ V_0 $ 가 될 때까지 충전된다. $ t=0 $ 일 때 $ I = V_0/R $ 이고, $ V_C $ 는 0이다. $ t = \infty $ 일 때, $ I = 0 $ 이고, $ V_C $ 는 $ V_0 $ 이다. $ t=RC $ 일 때, $ I $ 는 $ V_0/R $ 의 37%, $ V_C $ 는 $ V_0 $ 의 63%이다. battery연결 후 초반에 $ V_C $ 는 급격히 상승하고, I는 급격히 감소한다. capacitance에 충전이 완료된 후 battery를 제거하면 $ V_C $ 는 급격히 감.. 21. Hysteresis curve & Maxwell equation 1. Bohr magneton 실제로 electron의 움직임과, magnetic moment를 해석하기 위해서는 quantum physics의 개념이 필요하다.하지만, 우리는 Classical physics의 관점으로 살펴볼것이다. Atomic scale에서, electron은 동일한 양의 plus charge 를 중심으로 원운동한다고 가정한다.Electron의 구심가속도 $v^2/R$ 에 질량 m을 곱한 값은, Coulomb's law에 따른 electronic force와 동일해야 한다. 이 방정식을 풀면, electron의 velocity $ v=2.4 \times 10^5 $ m/s 정도가 된다. 엄청나게 빠른속도이다!원운동 주기 $T = 2 \pi R /v$ 이므로, 약 $1.14 \t.. 20. Magnetic Materials & Dia / Para / Ferromagnetism 1, Magnetic materials 물체의 외부에 electric field가 작용할 때, atomic scale에서 electron을 정렬하여 물체를 permenant electric diapoles로 만드는데에는 electric field의 세기가 세고, temperature가 낮을수록 가능성이 높아진다. 이와 같이, 물체의 외부에 magnetic field가 작용할 때, atomic scale에서 물체를 permanent magnetic diapole로 만드는데에는 magnetic field의 세기가 세고, temperature가 낮을수록 가능성이 높아진다. 2. Diamagnetism Diamagnetism은 외부의 자기장에 약하게 repel하는 물질의 성질을 말한다. 외부의 magneti.. 19. Inductance & RL circuit & Magnetic field energy 1. Inductance circuit에 current가 흐를 때, current의 크기에 비례한 magnetic flux가 생성된다. 따라서, $\phi_B = LI$ 라고 쓸 수 있고, L을 self-inductance라고 부르며 geometry특성과 관련되어있다. current는 계속해서 변화할 수 있으므로, 이에 의한 magnetic field의 변화가 생기고 이에 반발하는 induced EMF가 생성된다. Faraday's law에 의해 $EMF_{ind} = -\frac{d\phi_B}{dt} = - L\frac{dI}{dt}$ 이다. Solenoid를 생각해보자. solenoid의 magnetic field $B = \mu_0 I \frac{N}{l}$ 이다. Solenoid를 관통하는 .. 18. Superconductor & Magnetic levitation 1. Superconductor superconductor은 electric resistivity가 0인 conductor이다. 이 현상은 quantum mechanics로 이해가 가능하다 . 온도가 absolute zero 부근으로 떨어지면, 이런 현상이 일어난다. 하지만 1986년에 그보다 더 높은 온도에서도 superconductor이 되는것이 가능한것으로 확인되었다. superconductor에서 resistivity = 0 이므로, semiconductor내부에 potential difference가 존재할 수가 없다. 만약, potential difference가 존재한다면 V=IR에서, R = 0이므로, I는 무한대의 값이 된다. Potential difference가 존재하지 않는다는.. 17. Displacement Current & Synchronous Motors 1. Displacement Current capacitor를 통해 전류가 흐를 때, ampere's rule을 적용해보았을 때 capacitor의 radius = R 이라고 놓았을 때, r>R 인 위치에서 closed loop를 penetrate하는 current가 0이고, 따라서 해당위치에서 magnetic field값은 0이다. 하지만, 실제로 magnetic field를 측정해보면 magentic field값은 0이 아니다. maxwell은 magnetic field의 변화가 electric field를 유도하였듯이, electrid field의 변화가 magnetic field를 유도할 것이라고 예측하였고, capacitor사이의 electric field의 변화는 magnetic field.. 이전 1 2 3 4 다음
