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가우스 법칙 가우스 법칙은 전기장과 전하량 사이의 관계를 설명하는 물리 법칙입니다. 이 법칙은 '전기장의 플럭스는 표면을 통과하는 순전하량에 비례한다'는 내용을 담고 있습니다. 가우스 법칙의 공식은 다음과 같습니다. ∮E·dA = Q/ε₀ 여기서, - E는 전기장(Electric Field)을 나타냅니다. - dA는 미소 면적 요소를 나타내며, 전기장이 통과하는 면적을 의미합니다. - Q는 폐곡면 안에 있는 순전하량(Net Charge)을 나타냅니다. - ε₀는 진공에서의 전기상수(Permittivity of Free Space)를 나타내며, 그 값은 약 8.854 x 10⁻¹² C²/N·m² 입니다. 위 공식에는 E는 전력선이 등전위면과 직교하며, 이때의 단위 면적을 통과하는 전기력선수를 의미합니다. 즉, '전기력.. 더보기
프아송 방정식(Poisson's equation)과 라플라스 방정식(Laplace equation) 프아송 방정식과 라플라스 방정식은 물리학과 수학에서 매우 중요한 역할을 합니다. 이 두 방정식은 잠재적인 문제를 해결하는 데 사용되며, 특히 전자기학과 유체역학에서 자주 등장합니다. 프아송 방정식은 전하 분포에 따른 전기장의 잠재적인 함수를 찾는 데 사용됩니다. 이 방정식은 다음과 같이 표현됩니다: 여기서 V 는 전기장의 전위차 또는 전위차를 의미하는 함수, ρ는 전하 밀도, 그리고 ε₀는 진공의 유전율을 나타냅니다. ( ε₀ = 8.85 x 10^-19 ) 프아송 방정식은 전하가 존재하는 공간에서만 유효합니다. 프아송 방정식은 물리학에서 중요한 역할을 하는 미분 방정식입니다. 이 방정식은 전기장이나 중력장과 같은 연속적인 힘의 분포를 설명하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 전기장에서 프아송 방정식은 전하.. 더보기
두 벡터와 사이 각이 주어 졌을 때 합성 벡터의 크기를 구하는 공식 전자기학 문제 중에 두 벡터의 크기를 주고, 합성 벡터의 크기를 구하라는 문제가 있다. 그러한 문제는 아래와 같이 해결할 수 있다. 그럼 실제로 어떤 식으로 문제가 나오고 풀이할 수 있는지 예시를 보자. 문제] 점 A, B, C에 각각 전하 Q1, Q2, Q3가 대전되어 있을 때, P 지점에성의 합성 전계를 구하라. 단, P 점의 위치는 AB와 AC의 벡터의 합에 위치한 점이며, AB와 AC의 사이 각의 크기는 30도 이다. 풀이] 'AB 사이의 전계 x AC 사이의 전계'의 합성 벡터의 크기는 아래와 같이 구할 수 있다. 더보기
전기기사 전력공학 리액터의 종류 전력공학에는 여러가지 리액터가 나오는데요, 리액터(분로 리액터, 소호 리액터 등)의 종류별 정의 및 특징과 장단점에 대해 알아보겠습니다. 리액터(Reactor)란? 리액터는 인덕턴스를 이용하여 전력계통의 전류나 전압을 제어하는 장치입니다. 리액터는 주로 다음과 같은 목적으로 사용됩니다. - 전압 조정 : 송전선로의 충전전류나 케이블의 정전용량에 의해 발생하는 페란티 현상을 방지하고, 계통의 전압을 안정화시키기 위해 분로 리액터를 설치합니다. - 고조파 제거 : 변압기나 콘덴서 등에서 발생하는 고조파를 억제하고, 파형을 개선하기 위해 직렬 리액터를 설치합니다. - 단락전류 제한 : 계통의 단락시 발생하는 과도한 전류를 제한하고, 절연파괴나 기계적 파손을 방지하기 위해 한류 리액터를 설치합니다. - 지락전류.. 더보기
조상설비의 종류(동기조상기, 전력용콘덴서, 분로리액터) 이번 시간에는 조상설비의 종류와 특징에 대해 알아보겠습니다. 조상설비란 전력계통에서 발전소와 소비자 사이에 설치되는 장치로, 송전선을 일정한 전압으로 유지하기 위해 무효전력을 공급하여 일정 전압 이상으로 올라가지 못하도록 하여, 전력의 품질을 개선하거나 계통의 안정성을 높이는 역할을 합니다. 조상설비의 종류에는 동기조상기, 전력용콘덴서, 분로리액터 등이 있습니다. 동기조상기는 발전소에서 생산된 교류전력을 동기전동기로 변환하여 다시 교류발전기로 되돌리는 장치입니다. 이때, 동기 전동기를 무부하로 운전하고, 계자 전류의 조정을 통해 진상 또는 지상의 무효 전력을 조정하여 역률을 조정합니다 . 동기 조상기는 부하와 병렬로 연결되며, 전력선로의 전압조정 및 역율개선에 사용됩니다. 동기 조상기는 위상특성곡선 (V.. 더보기
전기기사 자기분극 자화율 자화의세기 자계의세기 비투자율 자화율, 자화의 세기, 자계의 세기, 비투자율이 무엇이며, 상호간의 관계는? 어떻게 될까요? 자기학에서 자화율, 자화의 세기, 자계의 세기, 비투자율은 중요한 개념입니다. 이들은 자성체가 외부 자기장에 의해 얼마나 자화되는지를 나타내는 물리량들입니다. 이번 포스트에서는 이들의 정의와 공식, 그리고 상호간의 관계에 대해 알아보겠습니다. 자기분극 자기분극이란 자석이 아닌 물체가 자석의 영향을 받아 자기 쌍극자 모멘트를 가지게 되는 현상을 말합니다. 자기분극된 물체를 자성체라고 부르고, 자성체는 강자성체, 상자성체, 역자성체로 구분할 수 있습니다. 강자성체는 철, 니켈, 코발트 등의 금속으로 이루어져 있으며, 외부 자계를 없애도 자기력선을 잘 통과시키는 특징이 있습니다. 상자성체는 알루미늄 등의 금속으로 이루.. 더보기
전기기사 전자기학 분극전하밀도가 뭐지? 분극전하밀도를 알기 위해서는 전자기학의 기본 개념인 전체와 분극의 세기에 대해 알아야 합니다. 이번 글에서는 이 두 개념을 간단히 설명하고, 분극전하밀도의 정의와 의미를 알아보겠습니다. 유전체란 무엇일까요? 유전체는 전기가 잘 통하지 않는 절연체나 부도체를 말합니다. 유전체는 외부 전기장에 의해 전하가 분리되어 양쪽 끝에 양성과 음성의 전하가 쌓이는 현상이 일어납니다. 이를 분극이라고 합니다. 분극은 유전체의 성질을 나타내는 중요한 요소입니다. 분극의 세기란 무엇일까요? 분극의 세기는 유전체에서 유도된 전기 쌍극자 모멘트의 밀도를 말합니다. 즉, 유전체의 단위 체적당 얼마나 많은 전기 쌍극자가 생성되었는지를 나타내는 값입니다. 분극의 세기는 P로 표시하고, 단위는 쿨롱 매 제곱미터(C/m^2)입니다. 그.. 더보기
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