전기와 자기 시뮬레이션
만약 물 분자가 직선형 구조라면?
물 분자의 구조 물은 대표적인 ‘극성 분자’입니다. 물 분자를 이루는 수소-산소-수소의 결합은 104.5˚의 각도를 이루고 있으며 구부러진 모양으로 보입니다. 물 분자의 이러한 불균형 구조 때문에 산소쪽은 (-)전기를 띠고, 수소쪽은 (+)전기를 띱니다.
금속의 에너지 띠(밴드)
에너지 띠(밴드)와 띠 간격(에너지 갭) 닐스 보어의 원자 모형에 따르면 하나의 원자핵에 종속된 전자들은 연속적인 에너지를 가지지 못합니다. 전자들은 단지 띄엄띄엄하게 정해진 에너지만 가질 수 있습니다. 원자모형에서 전자들의 궤도를 선으로 표현한 것은 이 때문입니다. 원자핵이 하나만 홀로 있다면 이렇게 설명하고 … more
철과 알루미늄의 분리
알루미늄 깡통과 철 깡통을 어떻게 분류할 수 있을까요? 철 깡통은 자석에 잘 붙는데 반해, 알루미늄 깡통은 자석에 잘 붙지 않습니다. 컨베이어 벨트의 마지막 바퀴를 자석으로 만들면 철 깡통은 자석에 잘 달라붙기 때문에 최대한 자석바퀴와 오래동안 붙어 있으려 합니다. 이에 반해, … more
인덕터와 커패시터 3
교류 전류는 인덕터(코일, Inductor)가 촘촘할수록 통과하기 어렵습니다. 인덕터(코일)는 도선을 감아서 만든 부품입니다. 직류 전류를 흘릴 경우에 인덕터는 순수한 도선으로만 작동합니다. 이 인덕터에 교류전압을 걸어주면 인덕터는 마치 저항처럼 작동됩니다. 인덕터에 흐르는 전류가 변하면, 그 변화를 방해 하는 역기전력이 생겨서 전류의 흐름을 … more
인덕터와 커패시터 2
교류 전류는 인덕터(코일, Inductor)가 촘촘할수록 통과하기 어렵습니다. 인덕터(코일)는 도선을 감아서 만든 부품입니다. 직류 전류를 흘릴 경우에 인덕터는 순수한 도선으로만 작동합니다. 이 인덕터에 교류전압을 걸어주면 인덕터는 마치 저항처럼 작동됩니다. 인덕터에 흐르는 전류가 변하면, 그 변화를 방해 하는 역기전력이 생겨서 전류의 흐름을 … more
얇은 도체 표면의 전하 분포
얇은 도체 표면의 전하 분포 도체판 위의 전하들은 (-)로 가정하였습니다. 도체판의 두께는 매우 얇은 것으로 가정하였습니다. 도체판 위의 전하들은 자유롭게 이동할 수 있습니다. 같은 극성의 전하들은 서로에게 척력을 행사하여 서로 멀리 떨어진 곳으로 이동합니다. 전하들이 가급적 도체판의 가장자리로 가려는 이유는 … more
자석은 왜 못을 끌어 당길까?
자기력 자석을 클립에 가까이 하면 클립이 달라붙고, 냉장고에 붙이면 아래로 떨어지지 않습니다. 또 두 자석을 가까이 하면 서로 밀거나 당깁니다. 이와 같이 자석이 쇠붙이를 끌어당기는 힘이나 자석 사이에 작용하는 힘을 자기력이라고 합니다. 철과 같은 몇몇 종류의 금속들은 자석에 가까이 다가가면 … more
전자기력, 로렌츠 힘
자기장에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘의 방향 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선은 전류와 자기장의 방향에 각각 수직인 방향으로 힘을 받습니다. 이때 도선이 받는 힘의 방향은 오른손을 이용하면 쉽게 찾을 수 있습니다. 오른손을 펴서 네 손가락의 방향을 자기장의 방향과 일치시키고, 엄지손가락을 … more
막대자석 주위의 자기장
자석 주위의 자기장 자석 주위에는 자기력이 작용하는데, 자석의 자기력이 작용하는 공간을 자기장이라고 합니다. 자기장의 방향은 그 지점에 놓은 자침의 N 극이 가리키는 방향으로 정합니다. 자기장은 눈으로 볼 수 없지만 자석 주위에 철 가루를 뿌렸을 때 철 가루가 배열되는 모양을 보면 … more