고급물리:전위 - 편집 역사

2024년 8월 19일 (월) 05:19에 Sam님의 편집

2024-08-19T05:19:44Z

← 이전 판		2024년 8월 19일 (월) 05:19 판
643번째 줄:		643번째 줄:
	\|-		\|-
	\|		\|
	\|		\|다양한 물체 주변의 전위를 구하는 학습 자료에서 비어 있는 부분을 지적하고 이에 대해 증명하여 제출하며, 학습 자료의 오타, 교사의 논리적 허점을 섬세하게 파고들어 건의하는 등 수업의 참여도가 높고 적극적인 건의를 통해 탄탄한 개념적 기초지식, 지적 능력을 보여줌. 섬세한 시선을 가진 학생으로, 수업을 피드백하여 발전시키는 데 많은 도움을 주는 학생임.
	\|}		\|}
	=각주=		=각주=
	<references />		<references />

Sam: /* 분류하지 않은 질문 */

2024-08-19T01:15:43Z

분류하지 않은 질문

차이 보기

2024년 8월 18일 (일) 23:59에 Sam님의 편집

2024-08-18T23:59:33Z

차이 보기

Sam: /* 핵심개념 */

2023-06-20T01:34:40Z

핵심개념

← 이전 판		2023년 6월 20일 (화) 01:34 판
56번째 줄:		56번째 줄:
	\|전위		\|전위
	\|전기장으로 인한 전기력은 중력과 그 형태가 굉장히 유사하다. 중력에서와 유사하게 전하의 배치를 위해 일을 해주어야 하고, 이로 인해 전하가 갖게 되는 위치에너지가 있다.		\|전기장으로 인한 전기력은 중력과 그 형태가 굉장히 유사하다. 중력에서와 유사하게 전하의 배치를 위해 일을 해주어야 하고, 이로 인해 전하가 갖게 되는 위치에너지가 있다.
	중력에서와 다른 점이라면, 한 전하가 만드는 퍼텐셜에너지의 근원에 대해 다루고, 이 근원을 전위라 부른다.		중력에서와 다른 점이라면, 한 전하가 만드는 퍼텐셜에너지의 근원에 대해 다루고, 이 근원을 전위라 부른다.(전기 퍼텐셜이라고도 부른다.)

	<math>\textstyle \int_{x_1}^{x_2} dW = \textstyle \int_{x_1}^{x_2} -\overrightarrow{F}\cdot d\overrightarrow{s}</math> 였다면 양 변을 q로 나누어주어 <math>\textstyle \int_{x_1}^{x_2} dV = \textstyle \int_{x_1}^{x_2} -\overrightarrow{E}\cdot d\overrightarrow{s}</math> 의 관계가 있다.		<math>\textstyle \int_{x_1}^{x_2} dW = \textstyle \int_{x_1}^{x_2} -\overrightarrow{F}\cdot d\overrightarrow{s}</math> 였다면 양 변을 q로 나누어주어 <math>\textstyle \int_{x_1}^{x_2} dV = \textstyle \int_{x_1}^{x_2} -\overrightarrow{E}\cdot d\overrightarrow{s}</math> 의 관계가 있다.

Sam: /* 핵심개념 */

2023-06-14T05:06:51Z

핵심개념

← 이전 판		2023년 6월 14일 (수) 05:06 판
49번째 줄:		49번째 줄:
	\|}		\|}
	==수업요약==		==수업요약==
	전자기학이 어려운 이유.. 수학과 달리 보수공사가 많이 된 분야라.. 앞의 내용을 이해하려면 뒤의 내용을 알아야 하는 불상사가 발생함;; 때문에 역사적인 맥락을 알면 혼동을 줄일 수 있다.
	===핵심개념===		===핵심개념===
	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"
56번째 줄:		55번째 줄:
	\|-		\|-
	\|전위		\|전위
	\|		\|전기장으로 인한 전기력은 중력과 그 형태가 굉장히 유사하다. 중력에서와 유사하게 전하의 배치를 위해 일을 해주어야 하고, 이로 인해 전하가 갖게 되는 위치에너지가 있다.
	\|}~~이렇게 얻은 가우스 법칙은~~... ~~대칭적 전하분포 상황에서 굉장히 강력한 도구가 된다.~~		중력에서와 다른 점이라면, 한 전하가 만드는 퍼텐셜에너지의 근원에 대해 다루고, 이 근원을 전위라 부른다.

			<math>\textstyle \int_{x_1}^{x_2} dW = \textstyle \int_{x_1}^{x_2} -\overrightarrow{F}\cdot d\overrightarrow{s}</math> 였다면 양 변을 q로 나누어주어 <math>\textstyle \int_{x_1}^{x_2} dV = \textstyle \int_{x_1}^{x_2} -\overrightarrow{E}\cdot d\overrightarrow{s}</math> 의 관계가 있다.

			점전하에 의해 만들어지는 주변 전위는 <math>V= \frac{1}{4 \pi \epsilon_0} \frac{q}{r}</math> 이다.

			이것이 전류에서 다루던 전압의 정체. 전압의 실체는 전기를 밀어내는 압력이 아니라 퍼텐셜이었다!

	~~가우스법칙의 힘은~~..~~. 가우스법칙 이전에 전기장을 어떻게 계산했을지 생각해 보면.. 알 수 있지.~~		ps. 도선이 2배 길어지면, 양 끝의 전위는 일정하므로 도선 내의 전기장이 약해진다.
	~~===선생님이 궁금한 것===~~

	~~#가우스법칙은 언제 만들어진 걸까~~?		ps. 사람마다 다르지만.. 퍼텐셜 에너지와 구분하여 '퍼텐셜'이라 부르기도 한다.
	#		\|-
			\|정전 차폐
			\|정전기적 평형상태인 도체 내부에서 전기장은 없다. 만약 전기장이 있다면 도체 내부의 자유전자가 움직일 것이고, 이는 처음 가정인 정전기적 평형상태에서 벗어난다. 귀류법.
			예시) 오래된 금속 엘리베이터에서 통화가 잘 안됨, 전자레인지의 전파가 밖으로 빠져나오지 못함.(구멍이 파장보다 작아서. 가시광선은 빠져나옴.), 번개칠 땐 비행기, 차 안에 있기. 고급형 영상 라인은 차폐실드가 있음. 안테나 전선, 전자기기 케이스(플라스틱으로 된 본체는 보지 못했을걸...?), 전자 실험실, 정전차폐 가방(민감한 부품이나 EMP 대응)

			ps. 피뢰침이 번개를 잘 유도하는 이유.(feat. 나무 아래도 위험해;;, 평지에서 우산을 들고 있다면...?)
			\|-
			\|등전위면
			\|중력 위치 에너지는 높이에 따라 달라진다. 지도에서 산을 표현할 때 등고선을 이용하듯, 퍼텐셜을 표현하기 위해 등전위면을 사용한다.
			복잡한 전기장 내부를 관찰하거나 특정 전하가 어떤 형태인지 알기 위해. 간접적으로 전기장이 어느 방향으로, 어느 정도 크기일지 알 수 있다.(등전위면의 간격, 모양)

			특징 : 등전위면을 따라 전하를 이동시키는 데엔 일이 필요하지 않다.(등전위면과 나란한 성분으론 전기장 없음. 즉, 전기장은 등전위면에 수직함. 중력이 등고선에 수직한 것과 유사함.)
			\|}
	===전개질문===		===전개질문===

375번째 줄:		390번째 줄:
	시간이 남을 때에만 보세요~		시간이 남을 때에만 보세요~

	~~남녀 걸음걸이의 차이. 여성은 골반의 폭이 커 다리의 회전력을 더 크게 받는다.~~		번개 맞았을 대 가장 안전한 복장은?

	~~<youtube>https://www.youtube.com/watch~~?~~v=gh4RJn5ZNqs</youtube>~~

	~~달리는 치타의 꼬리 움직임(회전관성 보존을 위해)~~

	https://www.~~dogdrip~~.~~net~~/~~dvs~~/~~c/19/02/15/6f096b13143466303a11b754825c7ad7.gif~~		<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=cC3I0b5AuR4</youtube>

	~~[https:~~/~~/www.dogdrip.net/dogdrip/483269075?_filter=search&search_target=comment&search_keyword=%ED%9A%8C%EC%A0%84+%EA%B4%80%EC%84%B1&page=1 소련이 10년간 숨긴 물리현상(개드립)]~~		<br />
	=답=		=답=
	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"

2023년 6월 12일 (월) 09:29에 Sam님의 편집

2023-06-12T09:29:53Z

@@ 50번째 줄: / 50번째 줄: @@
 ==수업요약==
 전자기학이 어려운 이유.. 수학과 달리 보수공사가 많이 된 분야라.. 앞의 내용을 이해하려면 뒤의 내용을 알아야 하는 불상사가 발생함;; 때문에 역사적인 맥락을 알면 혼동을 줄일 수 있다.
-===역사===
+===핵심개념===
 {| class="wikitable"
 !개념
 !설명
 |-
-|용어
+|전위
+|
 |}이렇게 얻은 가우스 법칙은... 대칭적 전하분포 상황에서 굉장히 강력한 도구가 된다.

Sam: 새 문서: {{현재 교육과정:고급물리}} ==배우는 이유== {| class="wikitable" !흥미적 이유 | * ===출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)=== #우리...

2023-06-12T01:06:52Z

새 문서: {{현재 교육과정:고급물리}} ==배우는 이유== {| class="wikitable" !흥미적 이유 | * ===출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)=== #우리...

새 문서

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

===출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)===

#우리가 일상적으로 사용하는 전압의 역할은 무엇인가?
#전압은 전기장과 어떻게 연관되는가?

#

#

#
|-
!직업적
이유
|
*전기기사, 전자기사 등 기사가 되기 위해. 기사는 간지나니까.
|-
!학문적
이유
|
*전기를 흐르게 하는 것을 전압이라고 생각했으나, 실제로 전하에 힘을 가하는 것은 전기장이었다. 전기장과 전위는 어떤 관계가 있을까?
|-
!너희들은?
|
|-
!배워야 할 것
|
|}
==도입==
<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=sr4sjje1c08</youtube>
==학습==
===영상===
{| class="wikitable"
!수업
!영상
|-
|
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|-
|
|
|}
==수업요약==
전자기학이 어려운 이유.. 수학과 달리 보수공사가 많이 된 분야라.. 앞의 내용을 이해하려면 뒤의 내용을 알아야 하는 불상사가 발생함;; 때문에 역사적인 맥락을 알면 혼동을 줄일 수 있다.
===역사===
{| class="wikitable"
!개념
!설명
!비고
|-
|용어
1752년
|번개의 전기성을 연구하던 중 전기의 두 가지 형태를 구분하기 위해 임의로 +, - 라는 이름을 붙임.
|
|-
|쿨롱의 법칙
1784년
|두 점전하 사이에 작용하는 힘은 어떤 형태이며 어떤 크기일까?
캐번디시가 중력상수를 알아내기 위해 수행한 실험을 흉내내어 수행함.

<math>F=k \frac{q_1 q_2}{r^2}= k \frac{q_1 q_2}{r^3}\overrightarrow{r} = k \frac{q_1 q_2}{r^2}\widehat{r}</math>

같은 전하면 +가 되어 척력, 다른 전하면 인력.
|[[파일:쿨롱의 법칙.jpg|섬네일]]
|-
|전기장
1831??
|패러데이가 생각한 개념. 전하 주변엔 어떤 장이 형성되어 다른 전하가 들어오면 영향을 받는다.
그 크기는 전하가 받는 힘에서 전하의 크기만큼 나눈 값이다. 전하의 크기에 따라 받는 힘이 달라지므로, 공간 자체에 대해 보기 위해.

<math>E = \frac{F}{q}</math>
|
|-
|전기장선
|전기장을 눈에 보이게 표현한 것.
+전하에서 나와 -전하로 들어가는 형태라 생각하였다.

쿨롱의 법칙에 의해 전기장은 <math>E=k \frac{q}{r^2}</math> 형태였고, 전기장에 매칭시키면 전기장선이 빽빽할 때 전기력을 크게 받는다는 것을 알게 된다. 표현에 있어 꽤 쓸만한 도구가 된다.
|성질

#+에서 시작해 -에서 끝난다.
#서로 교차하지 않는다.
|-
|유전체
|패러데이가 유전체(전기가 유도되는 물체) 안에 전기를 저장하며 물체에 따라 유전율이라는 개념이 발생함. 전기장과의 관계는 가우스 이후에 명확해짐.
|
|-
|가우스 법칙
1835??
|
#전기장선 자체로 이미 편리한 도구였지만, 크기가 1인 전하의 전기장선은 어떻게 그려야 할까? 전기장선의 밀도 또한 수학적으로 표현할 수 있을 것이다.
#전기장을 만드는 전하를 둘러싼 면을 생각해 보면 이 면을 통과하는 전기장 다발은 일정할 것이다. 전기장은 겹쳐지거나 늘어나거나 줄어들지 않으므로.
#따라서 전기선속을 <math>\Phi = E A</math> 로 정의한다.(유체와 같이 생각하게 된 것)
#미소 면적을 통과하는 전기선속은 <math>d\Phi = \overrightarrow{E} \cdot d\overrightarrow{A}</math> 이다.
#한 전하가 만드는 전기장은 구형 대칭이므로 구형으로 둘러싸면 <math>\Phi = \oint \overrightarrow{E} \cdot d\overrightarrow{A}= E \oint dA = k \frac{q}{r^2} (4 \pi r^2)</math>이 된다. 이 복잡성을 줄이기 위해 <math>k = \frac{1}{ 4 \pi}</math>를 처음에 사용하다가, 훗날 유전체 안에서의 전기장까지 고려하게 되면서 <math>k = \frac{1}{ 4 \pi \epsilon_0}</math> 형태로 쓰게 된 듯하다.
#따라서 하나의 전하가 만드는 전기선속은 <math>\Phi = \frac{q}{\epsilon_0}</math> 가 된다.(유전체 안에선 전하가 줄어드는 효과)
|특정 곡면 안에 전하가 없으면 곡면 전체를 통과하는 전기선속은 0이다.
|}이렇게 얻은 가우스 법칙은... 대칭적 전하분포 상황에서 굉장히 강력한 도구가 된다.

가우스법칙의 힘은... 가우스법칙 이전에 전기장을 어떻게 계산했을지 생각해 보면.. 알 수 있지.
===선생님이 궁금한 것===

#가우스법칙은 언제 만들어진 걸까?
#

===전개질문===

#가우스 법칙을 써먹을 수 없는 상황은 어떤 상황일까?

===도착질문===

#가우스의 법칙이 중력장에도 적용될까? 그 이유는 무엇일까?

#
#

==학생들의 질문==
===분류하지 않은 질문===
{| class="wikitable"
!분류
!질문
!대답
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|개념
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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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#

#

#
{{접기

|제목=보기 전에 먼저 생각해보세요~

|내용=
|형태=mw-collapsed toccolours}}
===수업 후, 흥미로운 것===
시간이 남을 때에만 보세요~

남녀 걸음걸이의 차이. 여성은 골반의 폭이 커 다리의 회전력을 더 크게 받는다.

<youtube>https://www.youtube.com/watch?v=gh4RJn5ZNqs</youtube>

달리는 치타의 꼬리 움직임(회전관성 보존을 위해)

https://www.dogdrip.net/dvs/c/19/02/15/6f096b13143466303a11b754825c7ad7.gif

[https://www.dogdrip.net/dogdrip/483269075?_filter=search&search_target=comment&search_keyword=%ED%9A%8C%EC%A0%84+%EA%B4%80%EC%84%B1&page=1 소련이 10년간 숨긴 물리현상(개드립)]
=답=
{| class="wikitable"
! colspan="2" |
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!선생님코멘트
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!답변
!선생님코멘트
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! colspan="2" |
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!답변
!선생님코멘트
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=생기부 기록 예시=
{| class="wikitable"
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!선생님코멘트
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|}
=각주=
<references />