인하대 생활과 과학 정리본(2024 기말)

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<9-1 전기문명>
1. 음양의 조화
- 전기현상의 기본단위 +양, -음 2개의 전하 존재
- 전하량의 양자화: 전하량은 기존 전하량의 정수배만 존재
2. 전기력
- 쿨롱의 법칙: 전기력은 두 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례하고 전하량의 곱에 비례
- ε 는 진공에서 유전율 상수
3. 전기장
- 한 공간에 전하가 놓여있을 때 그 전하가 공간에 놓여있다는 사실은 전기장의 형태로 나타난다.
- 마이클 패러데이는 전기력선으로 전기장을 시각화 했다.
예제 2: 피뢰침에 뾰족하게 만들면 큰 표면 전하밀도를 형성 -> 강한 전기장을 만들어 주변을 이온화 -> 쉽게 전류(번개) 이동가능.
예제 3: 번개 치는 날 차 안에 있는 것이 안전한 이유는 타이어가 부도체 때문 X, 도체 표면(차의 몸체)의 안쪽의 전기장이 0이라서 내부로 번개가 흐르지 않는다.
3. 전압
- 전하를 움직이게 하는 원인이며 단위 전하당 전기 퍼텐셜 에너지
- 두 같은 전하가 가까워지면 퍼텐셜 에너지 증가, 두 전하 부호가 같으면 +, 다르면 -를 갖는다.
예제 1: 위험 요소는 전압이 아니라 전류이다. 반드시 전선을 만질 일이 있다면 손등으로 상태를 확인해야한다.
4. 볼타전지
- 벤저민 프랭클린(Franklin): 축전기(배터리) 발명
- 갈바니(Galvani): 아연 전극을 죽은 개구리 뒷다리에 접촉하여 동물 전기유체 개념 설명
- 볼타(Volta) 구리판과 아연판 사이에 전해액을 전신천(브린)을 삽입하여 최초의 전기배터리인 볼타더미 발명.
세포체, 시냅스 (전기 신호 수신)
축색돌기: 전기 신호 전달
랑비에 마디(랑비에 결절): 전기 신호 증폭
수상돌기: 전기 신호 수집
<9-2 전기회로>
1. 전류
- 전압(전위차)=전하를 밀어주는 요인=전위 높이
- 전류: 단위 시간당 공간의 한 단면을 지나가는 전하량, 전류=전하량/시간 1A=1C/s
- 저항: 전자가 금속의 이온들과 충돌=저항
- 전위가 높은 양극에서 양전하가 음극으로 흐른다. 실제로는 음전하인 전하가 음극에서 양극으로 흐름.
2. 옴의 법칙
- 옴(Ohm): “금속에 걸어준 전압은 전류의 세기와 저항의 곱”
- 옴의 법칙: =
- 저항의 단위 1Ω = 1V/A
- 전하 흐름의 시간 변화율=미는 크기/방해의 크기
-> 효과=원인/방해

참고 자료

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