고급물리:키르히호프 편집하기

{{현재 교육과정:고급물리}}
==배우는 이유==
{| class="wikitable"
!흥미적
이유
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*

===출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)===

#역학에서 운동량, 에너지 등의 물리량이 보존되는데, 전자기학에서 보존되는 물리량은 무엇이 있을까?
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!직업적
이유
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*전기기사, 전자기사 등 기사가 되기 위해. 기사는 간지나니까.
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!학문적
이유
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*회로 내에서 보존되는 물리량이 있을까?
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!너희들은?
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* 회로를 간단히 계산하기 위해서
* 키르히호프 법칙을 이용한다면 아마 일빈물리학에있는 거의 모든 회로 문제가 풀리지 않을까 한다
* 이것도 알고나면 사고가 바뀌는 느낌이라 배우길 추천
* 회로에서의 운동방정식이기 때문
* 배워야지 교류회로를 배우기 위한 첫걸음이니까!
* 사실 회로에 대해서 알고 싶은게 아니면 딱히 몰라도 지장 없을 듯 합니다. => 모든 문제가 그렇지.
* 전자기기가 보편화 되어있어서 알면 좋을 것 같다! 나름 일상에서 가장 많이 쓰이는 물리가 아닐까요?
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!배워야 할 것
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* Rc회로가 무엇인지, 키르히호프의 법칙이 무엇인지
* 다양한 회로에서 전류 or 전압 or 저항 구하는 법 문제로 터득하기
|}
==도입==
==학습==
===영상===
{| class="wikitable"
!수업
!영상
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==수업요약==
===핵심개념===
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!개념
!설명
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===전개질문===

#키르히호프 법칙이 무엇인지 자신의 언어로 설명해보세요~

===도착질문===

#
#

==학생들의 질문==

=== 실제 전지 ===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|배터리의 내부저항이 왜 증가하나요?
|화학반응 하고 나면 GAS가 나온다고 해요, 이로 인해 내부저항이 증가한다고 합니다!(다른 물질이 되니까요!)
|}

=== 키르히호프 ===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|개념
|키르히호프 법칙이 만들어진 이유가 궁금합니다
|키르히호프의 세미나 과제였는데, 이게 박사학위의 주제가 되었다고 해요~
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|문제를 풀 때 쉽게 하기 위해서 회로에서 아무데나 접지 시킨 상태로 풀어도 되는 건가요. 된다면 왜 되는거죠??
|네, 아무데나 접지시킨 상태로 풀면 됩니다. 전류가 흐르는 데엔 전위의 차이만 중요하지, 전위가 절대적으로 어떤 값을 갖는진 중요치 않으니까요!
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|왜 한 도선 부분에 여러 루프를 만들어도 항상 성립하는 것 일까요? 뭔가 중간에 다른 데로 그럴 수 있을 것 같은데.
|모든 루프에 대하여 보존법칙이 성립해야 하기 때문입니다.
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|키르히호프의 법칙이 성립된 것이 물리학에 어떤 영향을 주었나요?
|어떻게 보면 당연한 이야기지만, 이걸 회로에서 문제를 해결할 때 사용하게 된 건 키르히호프 이후라고 보시면 되겠습니다.
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|키르히호프 법칙이 성립하지 않는 경우가 존재하나요?
|마술? 차크라? 렌? 마나?! 어쩌면 기나 마나도 흐를 뿐 총량은 보존되는 것이 아닐까!!?
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|활용 관련
|코일이 있는 회로에서 키르히호프 법칙을 쓰려면 코일의 임피던스를 고려해줘야 하는 건가요?
|네, 아직 배우진 않았지만 고려를 해야 합니다!
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|등가회로 만드는 방법을 세세하게 알려주셨으면 좋겠습니다.
합성 저항 풀때 쉽게 바꾸는 방법을 알려주세요!

키리히호프 쿨팁 좀요
|음... 이건 연습으로 익혀야 할 문제인 듯한데, 다음번에 나누어 줄 혜진쌤 자료로 익혀보자!
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|관련 호기심
|키르히호프는 키르히호프의 법칙 말고도 흑체복사 관련된 연구도 진행하여서 이 두 분야에서 둘 다 키르히호프의 법칙이 있는데 이러한 사례가 또 있나요?
|베르누이?? 방정식? 오일러 공식? 이런 것들이 같은 이름으로.. 다른 것을 지칭하기도 하죠.
|}

=== RC회로 ===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|회로에 공급되는 에너지의 반은 축전기에 쌓이고 나머지 반은 저항을 통해 소모된다고 했는데, 예외인 경우는 없을까요?
|수학적으로 유도한 결과이기 때문에... 세상이 수학의 법칙을 따른다면 예외가 없지 않을까요?!
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|}

=== 옯겨져야 할 질문 ===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|회로가 중간에 구부러져있으면 / 휘어 있으면 / 완전 돌돌 꼬여 있으면 저항으로 칠 수 있나요?
|ㅇㅇㅇ 회로엔 저항이 없다고 가정하지만... 회로가 아주 길면 저항을 무시할 수 없게 되잖아요? 저항으로 봐야 하죠!
보통은 저항과 코일이 같이 달려 있는 것으로 표현합니다.
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|정팔면체의 양쪽 사각뿔의 꼭짓점 사이의 전체 저항은?
정이십면체 전선 합성저항
|엌ㅋㅋ 이런 거 좋다.
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|실제로도 정육면체형태의 회로가 쓰이는 사례가 있나요?
|흠;;; 잘 모르겠는걸요; 설마 있다 하더라도 정육면체의 면마다 주어진 저항이 다를듯;
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|대칭성이 있으면 왜 저항을 무시하고 계산할 수 있나요?
|그 저항엔 전류가 흐르지 않기 때문입죠!
|}

=== 해결해주지 못하는 질문;;(정리해서 가르쳐주면 세특.) ===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|델타 와이 변환이 성립하는 원리가 궁금합니당!
|델타 와이에 대해 제가 좀 더 알아보겠슴둥.
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|질문: 전자가 흐르는 도선 내부는 물질의 상태 중 무엇에 속하나요?
|플라즈마?? 라기엔 양성자가 자유롭지 않고;;;

고체?

도체!!
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|전기장과 전자기파의 차이점이 무엇인가요
|가나 초콜릿과 카카오 원료의 느낌이랄까... 전자기파 안엔 변화하는 전기장이 있죠.
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|무한히 긴 병렬회로와 유사한 생물학적 구조는 무엇일까요?
|???? 뉴런???이라고 하셨는데, 뉴런은 직렬도 포함하지 않나??
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|실쿤을 쭉쭉 늘려 전선으로 사용하고 전지충이를 전지로, 피카츄와 데덴네를 저항으로 레어코일을 비틀어가지고 코일을 만들고 자포코일을 압축시켜 축전기를 만들면 포켓몬으로 만드는 '''RLC'''회로가 완성될까요?(피카츄는 저항으로 쓰면 안되나?)
|피카츄는 기전력원으로 쓰지 않나 보통;;
|}
===분류하지 않은 질문===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|개념
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|호기심
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|기타
|할리데이에 있는 내용을 전체적으로 다루다 보니 뭘 공부하고 시험에 출제될지 감이 안 잡혀요. 선생님이 주시는 프린트 내용 위주로 공부하면 될까요??
|시험 문제는 아직 만들지 않았지만... 할리데이 문제를 계산기 없이 풀 수 있게 바꾸는 방식이 될 것 같은데. 더러움을 조금 줄여서;
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|헛소리
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|건의
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=더 나아가기=
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들은 보세요~

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#

===수업 후, 흥미로운 것===
시간이 남을 때에만 보세요~

<br />
=답=
{| class="wikitable"
!
! colspan="2" |역학에서 운동량, 에너지 등의 물리량이 보존되는데, 전자기학에서 보존되는 물리량은 무엇이 있을까?
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!답변
!선생님코멘트
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|전하량

전류
|좋습니다. 에너지까지 있었다면 완벽!
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|회로에 따라 다르지만 전류, 전압 등
|굳!
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|기전력?
|기전력은 보존된다기 보단 공급되는 양 아닌가;?
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|저항.
|ㄴ;;네;;;
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|전자기학에서 보존되는 물리량은 회로상의 임의의 점에 흘러들어간 전류와 흘러나온 전류의 합은 같다는점이다. 들어오는 전하량과 나가는 전하량이 같다.
|에너지에 대한 이야기도 있었다면 완벽!
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! colspan="2" |키르히호프 법칙이 무엇인지 자신의 언어로 설명해보세요~
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!답변
!선생님코멘트
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|전하, 전류가 보존됩니다
|키르히호프에선 전하량 보존으로 퉁 치죠.
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* 전류의 양은 보존된다. 가해준 전압과 '''저항'''에서 소모한 전압의 양은 같다.
* 제 1법칙은 전류의 합은 항상 일정하다이고 제 2법칙은 한 회전방향에 있는 '''저항'''들의 합이 0이 된다는 법칙이다.
|가해준 기전력은 저항 뿐 아니라 축전기에서도 소모됩니다~!(소모된다는 말은 이상하긴 하지; 회로 한 바퀴 돌았을 때 전체 전위의 변화는 0이어야 한다!)
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|회로에서 반시계 또는 시계방향으로 돌리면서 E 또는 iR을 더해주던가 빼서 =0이라는 식을 세워서 구하는 방식,,,?? 회로 계산을 편리하게 하기 위해서..??
|음, 조금 언어를 다듬으면 좋을듯!
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*회로 내의 어떤 지점에서든지 들어온 전류합과 나가는 전류합은 같다. 회로 속 닫힌 경로에서, 기전력의 합은 회로 소자의 전압 강하의 합과 같다.
*들어오는 전류의 합=나가는 전류의 합. 폐회로를 잡고 회로를 따라 전압 상승과 전압 강하를 반복하며 원래 자리로 돌아오면 처음과 전위가 같다.
*회로의 어떤 점에서 들어간, 나간 전류의 합은 같다. 닫힌 회로를 다지나면 전위차 합이 0이다.
*제 1법칙: 인풋과 아웃풋이 같다. 제 2법칙:전자기에서의 보존법칙
|귿! 멋진 답변이군요!
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|내가 장한 한 회로에 대해 전류x저항 즉 전압의 변화를 덧셈뺄셈으로 단순히 계산한다
|일단 전압강하가 일어나는 곳은 저항 뿐만이 아니라 축전기에서도 일어나요~!
그리고 전류 보에 대한 언급이 빠진듯!
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*한 지점을 잡고 방향에 맞게 회로를 한 바퀴 돌렸을 때 전체 전위의 변화량은 0이다.
*임의의 폐회로를 선정했을 때, 회로 내에서의 기전력과 '''저항''' 사이의 관계를 알 수 있다. (다 더하면 0)
|전류에 대한 언급도 있었다면 완벽!
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* 회로의 어디서나 전류의 Input은 output과 같다
|에너지에 대한 이야기도 있었다면 완벽!
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|출입하는 전하량의 크기는 같다! 1이들어왔으 면 나갈때도 1 이 나가고 새로 생기거나 사라지는 것은 없다!! 축전기나 회로등 엄청 많은 문제들에 적용해서 풀 수 있는 ..사실 키르히호프 법칙이 뭔지 몰랐을 때도 문제 풀때 당연시하게 쓴 거 같아요.
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|가는 말이 고와야 오는 말이 곱다
|?!??!???????????????????????
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|1) 고리규칙: 회로의 고리를 따라 퍼텐셜차를 더해나가면 0 

2) 저항규칙: 전류방향으로 저항기를 지나면 퍼텐셜 변화는 -iR이고 반대방향 +iR 

3) 기전력 규칙: 기전력 화살표 방향으로 장치를 지나면 퍼텐셜 변화는 +기전력, 반대는 -기전력 

4) 접합점 규칙: 하나의 접합점으로 들어오는 전류 합은 나가는 전류합과 동일
|와우;;!
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* 전하가 여행하는 경로 나타내기
* 전류가 자신의 길을 걷다가 함정을 만나서 느려졌는데, 아이템 먹고 부스트 했다가 원래 지점으로 돌아옴
* 집에서 엄마가 돈을 주고 심부름을 갖다 오라고 한 것과 비슷한 것 같다. 집에서 나갈때 돈을 들고 있고 심부름을 갖다 오면서 돈을 다 소비하면 다시 집에 들어오게 된다.
|오, 재미있는 접근이네요.
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|KCL : 회로 분기점에서 전류가 들어간만큼 나온다. KVL : 회로 한 루프에서 전압의 합은 0이다.
|오, 이런 식으로 표현하기도 하는구나.
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! colspan="2" |후배들에게 제시해볼 만한 질문
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!답변
!선생님코멘트
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|각 변에 같은 저항이 있는 2n(n>1)각형이 있을 때 2n각형의 합성저항을 구하시오.
|근데 이건 어디를 잇느냐에 따라 결과가 많이 달라지지 않나;;?
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|키르히호프 1법칙이 자명하다고 볼 수 있을까? 그렇다면 그 이유는?
|오오,, 간단하게 기 좋겠는데
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|시간상수라는 개념을 왜 만들었을까?
|ㅇ오 좋은 질문이다!
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|3차 혹은 4차로 교차하는 부분이 있는 회로를 주어준 후 특정 부분에서 흐르는 전류를 구하게 한다.
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=생기부 기록 예시=
{| class="wikitable"
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!선생님코멘트
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|}
=각주=
{{접기

|제목=보기 전에 먼저 생각해보세요~

|내용=
|형태=mw-collapsed toccolours}}
<references />