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물리학 10

전자의 성질 (1)

● 분류 - 표준 모형에 의하면 전자는 렙톤이라는 기본 입자 그룹에 속하여 어떠한 하부 구조도 존재하지 않습니다. - 전자는 전자를 가지는 렙톤 중에서는 가장 작은 질량을 가지며, 세대를 따지자면 1세대에 속합니다. - 2세대 렙톤 중에서는 뮤온이 , 3세대 렙톤 중에서는 타우 입자도 전하를 띄지만, 전자보다 훨씬 무겁습니다. ●가상 입자 - 전자-양전자가 쌍생성 되면 즉각적으로 두 입자 중위로 전기장이 형상되고, 같은 종류의 입자끼리는 밀어내고 다른 입자끼리는 끌어당기는 정 전기력이 작용하게 됩니다. - 이때문에 발생하는 현상을 진공 편 극일라 하는데, 물질에서밖에 존재할 수 없는 유전율이 진공에서 관측되는 이유를 제공합니다. - 고유각운동량과 자기모멘트를 가질 수 없다는 고전물리학상의 모순점은 전자 ..

물리학 2022.12.07

전자의 뜻

● 전자 - 전자는 음의 기본 전하를 띠는 아원자 입자입니다. - 전기, 자기, 화학, 열전도 등의 주요한 물리적 현상에 참여하며, 중력 전자기력, 약한 상호작용의 영향을 받습니다. - 전자 플라즈마를 통해 개개의 전자를 포착할 수 있으며, 특수한 망원경은 우주 공간에서 날아오는 전자 플라즈마를 탐지할 수 있습니다. - 전하를 띄기 때문에 전지장을 형성하며, 관찰자와 상대적으로 움직이고 있을 경우 자기장을 형성하며, 관찰자와 상대적으로 움직이고 있을 경우 자기장이 관찰되었습니다. - 전기장과 자기장은 로런츠 법칙에 의해 상호유도되며 전자는 가속할 때 광자의 형태로 에너지를 방출하거나 흡수합니다. - 전자공학, 브라운관, 방사선 치료, 레이저, 입자 가속기 등 다양한 범위에서 응용됩니다. - 전자와 다른 ..

물리학 2022.11.26

전자공학

● 전자공학 - 전자공학은 전자의 운동과 그 응용기술을 연구하는 학문입니다. - 새로운 반도체의 소자에 관한 연구는 때때로 물리학의 한 분야로 분류되며 전자공학이 적용되는 대표적인 산업으로는 통신, 컴퓨터, 반도체 산업 등이 있습니다. - 구동력으로서 전력을 이용하는 구성 장치, 시스템 또는 여러 장비들을 개발하기 위하여 전자들의 운동에 대한 영향과 행동에 대한 영향과 행동에 대한 과학적 지식을 연구하는 공학의 한 분야로 힘, 기계공학, 원격 통신학, 반도체 회로 디자인, 그리고 다른 많은 부분체들을 포함하는 개념입니다. - 전기통신 분야에서 진공관이 비약적인 발전을 이루어 텔레비전, 라디오, 컴퓨터, 레이다 등이 20세기 후반의 문명의 중심이 되면서 미국에서 태어난 개념입니다. - 컴퓨터 공학의 하드웨..

물리학 2022.11.18

전기 회로

● 전기 회로 - 전기가 흐를 수 있도록 구성된 닫힌 회로입니다. - 회로에는 저항기, 축전기, 코일 등 다양한 전기적 소자가 전기 전도체인 전선에 의해 연결됩니다. - 전기 회로는 회로에 공급되는 전기의 종류에 따라 크게 직류 회로와 교류 회로로 나뉘며 각각의 회로에서 축전기, 코일, 저항 등을 연결하여 다양한 전기회로를 만들 수 있습니다. ● 전기적 법칙 - 선형으로 설계된 전기회로에서 적용 가능한 유용한 전기적 법칙 중 대표적인 것으로는 키르히호프의 법칙, 옴의 법칙, Y-Δ 변환 공식, 테브난의 정리, 제뉴어리의 정리, 밀돈의 정리 등이 있습니다. - 아무리 복잡한 전기회로일지라도 회로는 기본적으로 전자기 법칙을 따르게 됩니다. - 전자기 법칙으로부터 도출된 여러 가지 정리를 통해 복잡한 전기회로..

물리학 2022.08.13

물리학

● 물리학 - 물질과 그것의 시공간에서의 운동, 그리고 그것과 관련된 에너지나 힘 등을 연구하는 자연과학의 한 분야입니다. - 2천 년 이상의 기간 동안 물리학은 화학, 생물학, 지구과학, 천문학과 함께 자연 철학의 일부였지만, 17세기 과학 혁명 이후 엄격한 과학적 방법을 사용하여 경험적 지식만을 다루게 되면서 물리학은 철학에서 분리되어 독자적인 학문으로 자리 잡게 되었습니다. - 가장 기초적인 과학의 한 분야로, 물리학의 목표는 우주 또는 자연이 어떤 식으로 운동하는가를 논리적으로 이해하는 것 즉, 모든 물체의 운동 원리를 규명하는 것입니다. - 인간이 과거 철학을 통해 자연법칙에 대해 물어왔던 근본적인 질문들이 오늘날 물리학을 통해 해결되고 있습니다. - 갈릴레오 갈릴레이 이후 물리학은 물체의 운동..

물리학 2022.07.19

전기기학

● 전자기학 - 전기와 자기 현상을 탐구하는 학문이고 전기와 자기는 전자기장을 이룹니다. - 전기와 자기가 전자기력이라는 동일한 기본 상호작용에 의한 현상이라는 점은 19세기에 와서야 밝혀졌습니다. - 자기 현상은 이미 기원전 2000년 무렵 중국 문헌에 등장합니다. - 전기 역시 기원전 700년 무렵 고대 그리스 세계에 알려져 있습니다. ● 전기장 - 두 물체를 마찰하여 대전된 전기를 정전기라고 하는데 정전기가 대전되는 까닭은 물체를 이루는 원자가 지니는 전자 가운데 일부가 적은 에너지로도 쉽게 원자에서 벗어날 수 있기 때문입니다. - 양털로 만든 옷감에 플라스틱 빗을 여러 번 문지른 후 머리카락에 갖다 대면 머리카락이 빗에 달라붙는 것을 볼 수 있습니다. - 물질 가운데에는 상태에 따라 도체와 부도체..

물리학 2022.07.16

역학

● 역학 - 물리학의 한 분야로 외력을 받고 있는 물체의 정지 또는 운동 상태를 설명하고 예측하는 자연 과학입니다. - 역학에는 여러 하위 분야가 있으며 크게 보아 고전역학과 양자역학으로 구분할 수 있습니다. ● 역학의 종류 - 역학에는 여러 하위 분야가 있으며 크게 보아 고전역학과 양자역학으로 구분할 수 있습니다. - 물리학에서는 고전역학, 전자기학, 양자역학, 열역학을 4대 역학이라고 합니다. 1) 양자역학 - 미시적 수준에서의 물질의 성질을 거시적 측정값과 연결시키는 이론의 집합입니다. 2) 열역학 - 열, 일, 온도 및 다수의 입자로 이루어진 계의 통계적 성질을 다룹니다. 3) 고전 역학 - 원자보다 상대적으로 크고 빛의 속력에 비해 아주 느리게 운동하는 물체의 운동을 다룹니다. 4) 상대성 이론..

물리학 2022.07.13

반도체 (2)

● 운반자 농도 - 반도체에 도핑을 하면 도핑 농도에 따라 다수 운반자의 농도가 고유 운반자 농도보다 증가하게 됩니다. - 다수 운반자의 농도는 사실상 도핑 농도에 따라 결정되기 때문에 소수 운반자의 농도도 도핑 농도에 의해 영향을 받는다는 것을 쉽게 알 수 있습니다. - 도핑된 반도체의 다수 운반자 농도와 소수 운반자 농도를 곱하면 고유 운반자 농도의 제곱이 되는 것은 변하지 않습니다. ● P-N 접합 - 반도체에 P형과 N형 도펀트를 인접하게 도핑하면 PN 접합을 만들 수 있습니다. - P형으로 도핑된 부분에 +바이어스 전압을 걸어주면 P형 반도체의 다수 운반자(양공)가 접합면 쪽으로 밀려갑니다. - 양공 구름과 전자구름이 만나면, 전자가 그 구멍(양공)으로 들어가서 움직이지 않는 공유결합을 이루고 ..

물리학 2022.07.11

반도체 (1)

● 반도체 - 반도체는 상온에서 전기 전도율이 구리 같은 도체 하고 애자, 유리 같은 부도체의 중간 정도의 물질입니다. - 반도체는 매우 낮은 온도에서는 부도체처럼 동작하고 실온에서는 도체처럼 동작을 합니다. - 반도체는 부도체처럼 동작할 때와 도체처럼 동작할 때 각각 부도체나 도체와 다른 점이 있고 부도체하고의 차이점으로는 띠 틈이 커 전자가 전도 띠로 잘 올라가지 못하는 부도체와 달리 에너지 띠간격이 충분히 작아 실온에서 전자가 쉽게 전도 띠로 올라갈 수 있다는 점이 있으며 도체와의 차이점으로는 절대 영도에서 가장 윗부분의 전자띠가 도체처럼 일부만 차 있는 것이 아니라 가득 차 있다는 점이 있습니다. - 가해진 전압이나 열, 빛의 파장 등에 의해 전도도가 바뀌고 일반적으로는 규소 결정에 불순물을 넣어..

물리학 2022.07.11

전기 전도체

● 전기 전도체 - 전도도가 높아서 전기가 통하기 쉬운 재료를 말하고 줄여서 도체라고 합니다. - 물리학과 전기공학에서 도체는 전류를 한 방향 또는 여러 방향으로 흐르게 해주는 물질의 한 종류입니다. - 양전하는 또한 배터리의 전해질 양이온 또는 연료전지의 양이온과 같이 유동적이고 인슐레이터는 많지 않은 유동성의 전하들을 가진 부도체로 적은 전류의 흐름을 지지할 뿐입니다. - 전선은 전기를 도선을 따라 길게 흐르게 해주는 전기적 도체인 셈이고 구리나 알루미늄과 같은 금속에서 유동성의 대전된 입자를 전자라고 합니다. - 도전율은 물질에 의해서 결정되는 세기 변수로 금속에서 세라믹에서 차이가 난다. 일반적으로 도전율이 흑연의 도전율(106S/m) 이상인 것을 도체, 10−6S/m 이하인 것을 절연체, 그 중..

물리학 2022.07.08
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