사전학습 전기의 본질 (2장 대전현상)

(1)

Chapter 6 정 상 전 류

(2)

6.1 전류의 정의

 전하의 단위 : 쿨롱(coulomb)[C], Q[C]

 물질의 구성 : 물질은 분자로 이루어져 있고, 분자는 원자의 집합체로 구성

 원자의 구조

사전학습 전기의 본질 (2장 대전현상)

(3)

6.1 전류의 정의

3 전기자기학

사전학습 쿨롱의 법칙

 샤를 오귀스탱 드 쿨롱(Charles Augustin de Coulomb)

프랑스 토목공학자, 물리학자, 정전기력의 크기를 나타낸 쿨롱의 법칙으로 유명함 전하량을 나타내는 SI 단위 쿨롱은 그의 이름을 딴 것임

“1[C]은 전류 1[A]가 1[sec] 동안 흘렀을 때

이동한 전하의 양 즉 단위시간당의 전하의 양을 의미”

< 쿨롱 : 1736-1806) >

(4)

6.1 전류의 정의

사전학습 1A

- 전자

전자 1개가 가진 전하의 양을 -1로 표현

이 전자 6.25*10¹⁸개가 가지는 전하량을 1[C] 이라고 함 - 1A

1초 동안 도선의 단면을 1[C]의 전하량이 흐를때의 전류의 세기

= 1초 동안 도선의 단면을 6.25*10¹⁸개의 전자가 지나갈 때의 전류의 세기

(5)

6.1 전류의 정의

5 전기자기학

사전학습 원자폭탄, 수소폭탄

- 원자폭탄 : 원자폭탄은 우라늄과 플루토늄 등의 원자핵에 중성자를 쏘였을 때

핵이 쪼개지면서 발생하는 열과 에너지를 이용한다. 이를 핵분열이라고 하는데 이때 분열되지 않고 남은 원자들이 방사능을 내뿜으며 2차 피해가 발생

- 수소폭탄 : 중수소와 삼중수소가 6000만도 이상의 고온 고압에 노출되면 두 원자가 합쳐지면 헬륨원자와 엄청난 에너지가 발생(핵융합), 핵폭탄 대비 2~5배 수준

(6)

6.1 전류의 정의

사전학습 EMP

- EMP(electro magnetic pulse·전자기펄스)

EMP탄은 핵무기 폭발 시 발생하는 엄청난 위력의 전자기파를 나타냄. 지상의 통신망이나 전자기기장비, 컴퓨터 네트워크 등의 기능을 일시에 마비시키는 것

자동차 지하철 열차 휴대전화 비행기 신호등 엘리베이터 등을 몇 초 안에 마비시키며 전자기파가 사람에게 직접적으로 미치는 영향은 작지만 태풍이나 대지진과 같은 자연 재해보다 그 피해 지역이나 범위는 매우 광범위함.

→ 영토가 넓은 국가라도 각종 데이터 및 정보가 일순간 초토화될 수 있음

(7)

6.1 전류의 정의

7 전기자기학

사전학습 전기적 성질에 의한 물질의 분류

 물질의 전기적 분류

① 도체(conductor) : 전하의 이동을 자유로이 허용하는 물질(금속, 대지, 전해 액 등) : 자유전자

② 부도체(non- conductor) : 전하의 이동을 허용하지 않는 물질(공기, 애자, 기름, 운모, 순수한 물(증류수) 등) : 구속전자(속박전자)

③ 반도체(semiconductor) : 도체와 부도체의 중간의 성질을 갖는 물질(실리콘, 게르마늄 등) : 정공(홀, hole), 전자(도너, donor)

(8)

6.1 전류의 정의

사전학습 정전유도현상

 정전유도(electrostatic induction)현상

: 중성 도체 A에 대전체 B를 접근시키면 그림과 같이 도체 A에는 대전체 B의 가까운 쪽에 다른 부호의 전하, 먼 쪽에 같은 부호의 전하가 나타나는 현상

 도체 : 정전유도 현상은 같은 부호의 전하는 반발, 다른 부호의 전하는 서로 흡인하는 정전력의 작용으로 금속과 같은 도체뿐만 아니라 모든 물체에 발생 (도체내부에 이동하기 쉬운 자유전자에 의한 전하분리가 용이하기 때문)

 절연체 : 전자에 대한 원자핵의 구속력이 강한 속박전자로 인해 전하 분리가

※ 일반적으로 도체에서 전하분리가 일어나는 현상