이 틀은 틀:현재 교육과정:고급물리에서 관리한다.
틀:15개정 고급물리
배우는 이유
| 흥미적
이유
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출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)
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| 직업적
이유
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| 학문적
이유
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- 전기나 역학과 비슷한 부분이 많다. 쿨롱 법칙과 만유인력 식도 거의 똑같고, 전기에서의 전위가 곧 역학에서의 높이, 전하는 질량, 전기장은 중력장으로 생각할 수 있다. 이처럼 전기는 또 하나의 계라고 생각을 하는데, 그 전기를 이해하기 위한 첫 단계가 전기장과 전기력이기 때문이다. => 전기에서 쓰는 수학적 전략, 구조가 역학, 열역학, 유체역에서 그대로 쓰이는 경우가 많아요.
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| 너희들은?
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- 나는 오늘 내용을 동생들이나 다른 친구들이 배워야 한다는 점에서 중립이다. 역사적 사실, 전자기학의 개념들은 실생활에서 많이 쓰이고 세계를 이해는데 도움을 주어 필요할 거 같지만 여러 적분 그리고 수학들 때문에 정의 위주로 공부하면 좋을거 같다. => 일단 기본적인 이해를 위해선 거의 수학이죠.
- 솔직히 대부분은 안 배워도 산다. 스마트폰을 쓰는 데 전기장을 알 필요는 없다. 그래도 배울 이유가 있다면, 전기장은 눈에 보이지도 만져지지도 않는데 있다고 주장하는 개념이라는 점이다. 그럼 "안 보이는데 왜 있다고 하지?"를 한 번은 따져야 한다. 이 질문을 제대로 해보는 경험이 전기장 계산법보다 더 오래 남는다고 생각한다. => 맞아요. 적분은 수학적 도구를 사용하기 위한 방식을 보여주기 위한 거고, 조금 더 고민해보기 위한 시간이 설문이죠..!
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| 배워야 할 것
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도입
학습
영상
수업요약
핵심개념
전개질문
- 전기장의 방향은 어떻게 정하는가?
도착질문
- 후배들에게 남길 만한 질문.
생각해볼 만한 질문
학생들의 질문
수업 중 떠오른 질문
별로인 질문
해결하지 못한 질문
코멘트 및 후배들에게
더 나아가기
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들을 위하여.
수업 후, 흥미로운 것
시간이 남을 때에만 보세요~
답
전기장의 방향은 어떻게 정하는가?
| 학생 답변
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교사 코멘트
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- 양전하가 받는 전기력의 방향
- 그 지점에 +전하를 놓았을때 받는힘의방향
- 어떤 지점에 아주 작은 양(+)의 점전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향을 그 지점의 전기장 방향으로 정한다.
- 전기장의 방향은 그 지점에 놓인 양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향으로 정해진다.
- 전기장의 방향은 양의 전하를 띈 시험전하를 공간에 넣었을 때 해당 전하가 받는 전기력의 방향으로 결정한다.
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굳. 정확함.
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- 한 지점에 단위 양전하를 놓았을때 양전하가 받는 힘의 방향
- +1C의 시험 전하가 받는 전기력의 방향으로 정해진다. E=F/q에서 E와 F 모두 백터로 나타내기 때문이다.
- 임의의 +1C의 전하가 원천 전하에 의해 받는 전기력의 방향?
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참고.
1C은 생각보다 큰 전하여서, 이 전하의 존재 자체가 다른 전하들을 교란시킬 수 있음.
=> 때문에, 아주 작은 전하량의 시험전하를 두고 이를 1C 으로 변환했을 때의 힘이라 말하는 게 정확하지.
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- 전기장의 방향은 특정 지점에 양전하를 놓았을 때 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다. 따라서 양전하가 만드는 전기장은 전하에서 바깥쪽으로 나가는 방향, 음전하가 만드는 전기장은 전하를 향하는 방향이다.
- 전기장 안의 양전하가 받은 전기력의 방향으로 작용한다. 이때 양전하는 전기장의 방향으로 힘을받지만 음전하는 그 반대의 방향으로 힘을 받는다.
- 그 자리에 (+)전하를 놓았을 때 그 전하가 밀려나거나 끌려가는 방향으로 정한다. (-)전하를 놓으면 전기장과 반대 방향으로 힘을 받는다. 이건 자연이 정해준 게 아니라 사람들이 (+)를 기준으로 삼기로 약속한 것이다.
- 전기장의 방향은 전기장 안에 놓은 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정의된다. 양전하 주변에서는 전하의 중심부에서 바깥쪽으로 뻗어나가는 방향으로 작용하고, 음전하 주변에서는 전하 주변에서 전하의 중심부 쪽으로 안쪽으로 들어오는 방향으로 작용한다. 이를 전기장선의 방향으로 확장하면, 전기장선의 방향이 양전하에서 나와서 음전하로 들어가는데, 이때 전기장선의 특정 지점에서 그은 접선의 방향이 그 지점에서의 전기장 방향임을 알 수 있다.
- 양전하에서 뿜어져 나와 음전하로 들어가는 방향이다. 하지만 자기장의 변화로 유도되는 전기장은 전하 없이 유도되므로, 정확하게 말하면 아주 작은 양전하를 놓았을 때, 그 전하가 받는 전기력의 방향이다.
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구체 설명까지 잘했음..!
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- 전기장의 방향은 그 위치에 놓인 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정의하며, 전위가 감소하는 방향과 같습니다.
- 전기장의 방향은 양의 시험전하가 받는 힘의 방향으로, 양전하에서 뻗어나와 음전하로 들어가는 방향입니다. 전위 기준으로는 전위가 높은 곳에서 낮은 곳을 향합니다
- 전기장은 일단 그 지점에 놓인 + 전하가 받는 전기력의 방향으로 정하고 이때 전기장의 크기는 F = qE라는 식으로 전기장의 크기를 구할 수 있다. 또한 전기장과 전위는 E = -델타V 라는 것을 봤을 때 전기장의 방향은 전위가 급격하게 감소하는 방향이다.
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전위까지 생각해서 정리한 경우.
어찌 보면.. 전기장의 근원은 전위라고도 할 수 있겠지.(전위는 단순히 일을 표현하기 위한 도구라고 할 수도 있겠고.)
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- +에서 -로 전기장의 방향이 형성된다
- 전기장의방향은 양전하의 경우 뿜어뎌 나오는 방향, 음전하의 경우 안으로 들어가는 방향으로 정한다.
- 전기장의 방향은 +에서 나오는 방향, -에서 들어가는 방향으로 정할수 있다.
- -에 가까워 지는 방향(+에서 멀어지는 방향)
- 원천전하의 방향으로 결정된다. 원천전하가 양전하면 나가는 방향으로 전기장이 형성되고 음전하면 들어오는 방향으로 형성됟다.
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이것은 한 지점에서의 전기장 방향이 아니라;;
대략적인 전기장의 형태에 대해 언급한 것.
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- 그 자리에 양전하가 있을 때 어느 방향으로 움직일까? 그 답이 전기장의 방향이다. 그 때문에 기본적으로는 +와 멀어지려는 방향이자 -와 가까워지려는 방향이다.
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약간의 위험.
양전하의 초기 속력이 있으면 힘의 방향과 운동 방향이 달라질 수 있음.
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- 전기장을 일으키는 전하와의 거리가 무한대 일때를 0이라고 가정하고 그에 비해 상대적으로 전하가 +인 쪽에서 -인쪽으로 흐른다.
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전기장을 유체로 표현한 것이 틀린 것은 아닌데;;; 전기장과 전위의 개념이 섞였음. 굳이 무한대일 때를 생각할 이유가 있을지;;
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| 양의 단위 시험전하를 놓았을때, 이 전하가 작용하는 방향이 전기장의 방향일것이다.
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전하가 작용하는 방향;;;;?
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| +1C양성자를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다.
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양성자는 1C 아님;;;
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- 전기장의 방향은 힘의 방향에 의해 결정된다
- 전기력으로 결정된다
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아니;; 그러니까;;; 하;;;; 됬다;
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전기력의 근원은 무엇일까?
| 학생 답변
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교사 코멘트
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- 전기력의 근원은 전하이다. 전하는 질량처럼 입자가 가진 고유한 성질이고 전하가 없으면 전기력도 생기지 않는다.전하는 주변 공간에 전기장을 만들고 다른 전하가 그 장 안에 들어오면 힘을 받게 된다.
- 전기력의 가장 근본적인 원인은 물질이 가지고 있는 전하
- 물질을 구성하는 기본 입자들이 가진 고유한 성질인 "전하"로 인해 전기력이 생기는 것이다.
- 전하량이라고 생각한다. F=k*q1*q2/r^2에서 k는 상수이다. 만약 거리가 전기력의 근원이라고 한다면 중성자 2개 사이에도 전기력이 있어야할 것이다. 따라서 q, 전하량이 전기력의 근원이라고 생각한다.
- 전기력의 근원은 전하이다. 질량을 가진 물체들 사이에서 중력이 작용하는 것처럼 전하를 가진 입자들 사이에는 전기력이 작용한다.
- 전기력의 근원은 입자가 가진 전하이고 전하로 인해 입자들 사이에 서로 밀어내고 당기는 힘이 작용한다.
- 원자에서 기본적으로 스핀이나 전하를 띄는 양성자와 전자등이 이 힘의 근원
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굳. 기본적으로 전기력의 근원은 전하라고 볼 수 있음.
다만, 전하가 왜 존재하며 왜 이러한 상호작용을 하는가까지 묻는다면, 현재의 물리학에서는 전하를 입자가 가진 기본적인 성질 중 하나로 봄.
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- 전하가 주변 공간에 전기장을 만들고, 그 전기장이 다른 전하에 힘을 작용시킨다.
- 전기력의 근원은 전하이다. 전하가 주변에 전기장을 만들고, 다른 전하가 그 전기장 속에 들어오면 전기력을 받는다.
- 전하가 주변 공간에 전기장을 만들고, 다른 전하가 이 전기장과 상호작용하면서 전기력을 받는다.
- 전하 주위에 퍼져나가는 무언가이다. 전하가 존재하는 순간 그 주변 공간에 자신만의 장을 만들어내고, 이 장이 다른 전하에 힘을 전달한다.
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내가 의도한 답. 내가 의도했던 것은 전기력의 직접적인 근원으로 전기장을 원했음.
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- 전기력의 근원은 전하 그 자체뿐만 아니라, 전하가 주변 공간의 성질을 변화시켜 만들어내는 전기장이다. 두 전하가 직접 맞닿지 않고 떨어져 있어도 힘을 주고받을 수 있는 이유는 공간에 형성된 전기장을 통해 상호작용 에너지가 전달되기 때문이다.
- 전하에 의해 전기장이 형성되고 이 전기장에 다른 전하를 배치하였을 때 작용하는 상호작용을 전기력이라고 생각한다.
- 전기력은 전하를 가진 입자가 전기장을 만드는데 그 장과의 상호작용이 전기력의 근원이다.
- 전기력의 근원은 전기장으로 설명할 수 있을 것 같다. 전기장에서의 장이란 물리적인 힘이 미치는 공간에서 각 지점마다 다른 크기를 갖는 물리량을 말하는데, 전하는 그 존재만으로 주변 공간에 전기장이라는 물리적 상태를 만들어내고, 이 전하와 다른 크기의 물리량을 갖는 다른 전하는 자신의 놓인 위치의 전기장으로부터 국소적인 힘을 받음으로써 서로 다른 두 전하의 전기장끼리 상호작용하면서 전기력이 작용한다고 볼 수 있을 것 같다.
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두 전하의 전기장끼리 상호작용하여 힘이 생긴다고 표현하기보다는, 한 전하가 만든 전기장 속에서 다른 전하가 힘을 받는다고 설명하는 것이 현재 더 정확함.
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- 직접적인 근원은 전하이고 점전하 사이의 힘은 쿨롱 법칙 공식으로 쓰일 수 있다. 전자 하나의 전하량은 1.602 x 10^(-19) 라는 점을 고려하면 정전기 유도 실험을 할때 전자가 이동하면서 전하량을 만들고 그 전하량으로 전기장이 형성되며 전기력이 형성된다.
- 근원은 물체가 가진 '전하'다. 중력에 질량이 필요하듯 전기 현상에는 전하가 필요하다. 평소 물체가 전기를 안 띠는 건 전하가 없어서가 아니라 (+)와 (-)가 거의 같은 양이라 상쇄되기 때문이고, 마찰로 전자가 조금만 옮겨가도 현상이 나타난다. 다만 떨어진 두 전하가 어떻게 서로를 미는지까지 물으면, 원인은 전하지만 힘이 전달되는 통로는 그 사이의 공간 전기장이다.
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구체적으로 잘 씀.
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- 광자로부터 발생되었다.
- 전하를 띤 입자 사이의 전자기적 상호작용인데 지구과학 시간에 배운 전자기적 상호작용을 전달하는 입자 photon이 있는데 같은 종류의 전하끼리는 밀어내고, 다른 종류의 전하끼리는 끌어당긴다.
- 근본적으로 쿼크와 전자라는 페르미온에 의한 것으로 볼 수 있을 것 같고 이들의 상호작용인 전자기력이 만들어졌다고 볼 수 있을 것 같다.
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이거;;; 안배웠는데, AI의 힘인가...!?!?
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- 원천 전하가 만들어 내는 일종의 공간의 휘어짐(?)으로 설명하는 전기장의 높낮이에 따라 생기는 힘?
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공간 자체가 휘어진다는 설명은 일반상대성이론에서 중력을 설명할 때 사용하는 표현에 가까움.
전하가 주변 공간에 전기장을 만든다는 생각은 맞지만, 이를 곧바로 “공간이 휘어진다”고 표현하지는 않음.
굳이 공간이 휘어졌다는 표현을 쓰려면, 우리가 사는 3차원 공간이 아니라, 인지하지 못하는 다른 차원의 공간의 휘어짐이 있기 때문이라고 표현은 가능할듯?
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- 우주가 탄생하고 입자가 생성되며 그 입자에 전하라는 성질이 부여되었을 때부터 전기력이 존재할 수 있었다. 이에 더해 전하가 '당연하게' 보통 높은 곳에서 낮은 곳으로 내려간다고 받아들일 수 있는 순간 그 체계가 형성되었다고 생각한다.
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그 당연함을 표현하는 도구에 대한 물음이었음!
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- 전하, 전하로 만들어진 자기장으로 유도된 전기장이 근원이다.
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사이비 교주의 이론.
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- 전하가 가지는 기본적인 힘으로 전하에서 발생한다. 우주에서는 강한 핵력, 약한 핵력, 중력, 그리고 전자기력이 4대 힘이다.
- 원천전하와 시험전하 그리고 두 전하사이의 거리이다.
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;;;? 문맥 파악 이슈;
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| 여러 전하들의 정전기적 인력이 그 근원이 아닐까
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그니까; 그게 왜;;; 하; 정전기적 인력이 전기력이잖아;
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생기부 기록 예시
각주
