본문 바로가기

ENGINEERING/Engineering Electromagnetics

(19)
[Section 2] 전류 밀도와 전력(Power) 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기 공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기 공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electr hookspedia.tistory.com 0. INTRO 표류 전류의 이동은 원자 간의 충돌을 야기하기도 한다. 이것이 바로 전기 열선의 원리이다. 그렇다면, 충돌된 전자에 의해서 열에너지로 변환된 만큼 전자의 운동에너지는 감소할 것이다. 이것을 전력 손실(Power Dissipation)이라고 한다. 전자 회로에서 이 전력 손실은 중요한 개념이라고 할 수 있으므로, 이번에는 전력의 개념에 대해 자세히 알아보기로 하자. ..
[Section 1] 전기적 에너지(Energy) 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기 공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기 공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electr hookspedia.tistory.com 0. INTRO 축전기를 통해서 전하가 쌓이는 데는 전압이라는 포텐셜이 필요하다는 것을 배웠다. 이 말은 이렇게 전하를 움직이는 데에는 힘이 필요하고 그 포텐셜이 바로 전압이라는 것이다. 축전기의 경우처럼, 전하가 한 곳으로 모이면, 에너지가 저장되는 것과 의미가 상통한다. 그렇다면, 에너지의 양을 어떻게 정의할까? 1. 전하를 움직이는데 필요한 일 에너지를 기술하기 위해서, 가장..
[Section 1] 축전기(Capacitor) 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기 공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기 공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electr hookspedia.tistory.com 0. INTRO 콘덴서(condenser)로도 불리는 축전기는 전기적 에너지를 저장하는 가장 기본적인 소자이다. 이번에는 축전기의 기본 원리에 대해 알아보고, 그 용량을 기술하는 것을 배워보도록 하자. 1. 축전기의 원리 금속 판 두 개가 일정한 거리 d 만큼 떨어져 있고, 다음과 같이 전압 V를 가해주었다고 가정해보자. 금속판은 저항이 0인 도선을 따라 이어져있으므로, 전하량은 ..
[Section 4] 변형된 맥스웰 방정식과 경계조건 정리 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 적분형 맥스웰 방정식을 적용함으로써 자연스럽게 유도되는 경계조건은 물질의 경계면에서 발생하는 전자기 현상을 설명하는데 필요하다. 이 물질의 경계조건에 대한 의미를 알아보도록 하자. 1. 접선 방향의 전자기장 성분 서로 다른 두 물질이 이루는 경계면에서 맥스웰 방정식의 첫 번째와 두 번째 식을 적용하면, 다음과 같은 접선 방향의 전기장과 자기장 관계식을 유도할 수 있..
[Section 4] 맥스웰 방정식(Maxwell's Equation) 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 제임스 클러크 맥스웰(James Clerk Maxwell)은 전자기의 통합을 통해서 도출해낸 식을 통해서 빛 또한 전자기파의 일부임을 증명해내었다. 20세기 아름다운 방정식 중 하나로 손꼽히는 맥스웰 방정식에 대해 알아보자. 1. 정적인 상황에서의 맥스웰 방정식 전기장과 자기장이 시간과 무관하게 일정한 상황이라고 가정해보자. 전기장과 자기장의 발산과 회전식은 다음과..
[Section 4] 패러데이 법칙과 유도기전력 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 정적인 전기장과 자기장 필드는 단순하지만, 변화하는 전기장과 자기장의 현상을 설명할 수 없다. 이번에는 변화하는 전기장에 대해 알아보고, 패러데이의 유도 기전력 개념에 대해 알아보도록 하자. 1. 자기장의 시간 변화 전도체의 고리안에 자기장이 시간에 따라 변화하게 되면 전류를 형성하게 된다. 이 실험은 마이클 패러데이(Michael Faraday)에 의해 공식적으로..
[Section 3] 자기장의 경계조건(Boundary Condition) 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 주어진 영역에 대한 자기장 문제를 해결하기 위해서, 경계조건에 대한 이해는 중요하다. 이는 경계면에서 다른 물질이 존재할 때, 경계조건을 통해서 물질의 영역을 구분할 수 있기 때문이다. 전기장에서의 경계조건과 유사한 방식으로 자기장 경계조건을 기술해 보도록 하자. 1. 경계면과 수직 한 자기장 물질 A와 B가 맞닿아 있고, 그 경계면에서의 자기장을 상상해보자. 자기..
[Section 3] 자기 물질의 분류와 히스테리시스 곡선 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 전기장에서는 물질의 분류를 유전상수에 따라 분류했다. 자기장에서는 물질의 분류를 투자율에 따라 분류한다. 자유공간의 투자율과 상대적 투자율을 비교하여, 반자성체, 상자성체, 그리고 강자성체에 대해 알아보도록 한다. 1. 물질의 분류 자성체의 분류는 투자율에 따라서 달라진다. 일반적으로 물질의 투자율이 높은 강자성체의 경우, 외부 자기장에 의해서 눈에 띌 정도로 자화..
[Section 3] 물질속에서의 자기장 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 외부 전기장이 존재함에 따라, 유전체 내부에서 전기장이 달라지듯, 외부 자기장이 존재함에 따라 물질 속에서의 자기장 또한 다르다. 그 달라진 자기장을 대체 자기장이라고 부르는데, 이 대체 자기장에 대해 기술해보자. 1. 물질 속의 자기장 외부 자기장이 간섭하기 전의 물질의 고유한 자기장에 의한 전류밀도를 속박 전류라고 불렀고, 이전 내용에서 그 내용을 다루었다. 외..
[Section 3] 자기 쌍극자(dipole) 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 양전하와 음전하가 일정한 거리 d만큼 떨어진 상태를 전기적 다이폴(dipole)이라고 불렀다. 그렇다면 자기장에서도 이에 대응되는 다이폴은 어떤 것이 있을까? 자기장은 홀극이 존재하지 않기에 하나의 고리에서 흐른 전류 그 자체가 N극과 S극이라는 자기장을 만들어낸다. 그렇기에 자기장에서의 다이폴은 전류 고리 하나에 해당한다. 1. 자기 쌍극자(magnetic dip..
[Section 3] 자기장 포텐셜(Magnetic Potential) 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 전기장 포텐셜은 스칼라 값으로 존재한다. 자기장의 원천은 존재하지 않는데, 포텐셜의 정의가 가능할까? 자기장의 경우 어떠한 벡터 값의 회전이 자기장이라고 할 때, 그 벡터를 포텐셜로 정의한다. 자기장 포텐셜의 의미에 대해 알아보도록 하자. 1. 자기장 포텐셜(Magnetic potential) 일반적인 자유 공간에서 자기장의 포텐셜은 다음과 같은 벡터로 정의된다. ..
[Section 3] 정자기학(magnetostatics) 전자기공학 목차보기 [INTRO] 전자기공학 미리보기 전자기공학에서는 수치해석을 위한 전자기학 개념을 빠르고 간결하게 알려준다. 수치해석을 위해서 전자기공학을 한 번 다루어 보기로 한다. Section 1 전기장의 기본 [A] [ENGINEERING/Engineering Electrom hookspedia.tistory.com 0. INTRO 정상 전류에 의한 정적인 자기장의 형성을 정 자기학(magnetostatics)라고 부른다. 이때 전기장과 마찬가지로 자기장 또한 자속(magnetic flux)으로 자기장의 세기를 정의한다. 정 자기학에서 말하는 자기장에 대해 자세히 알아보도록 하자. 1. 자기장과 자기력(magnetic force) 시험 전하의 회전에 의해서 자기장이 형성되면 그 자기장의 크기는..