전기공학 기초 이론

소개글

전기공학 기초 이론

목차

전기공학 기초 이론
●원자
[1]원자의 구조[2] 원자핵 [3] 자유전자
●전기와 물질
[1] 물질의 구조
●정전기
[1] 콘덴서의 구조
[2] 콘덴서의 접속
● 전자력의 방향과 크기
[1] 전자력의 방향
[2] 전자력의 크기
[3] 전류의 단위
●교류
(1) 사인파의 교류
[1] 파형과 사인파 교류
[2] 3상 교류의 결선법

본문내용

●원자
[1]원자의 구조
① 원자 : 양전하를 가진 원자핵과 음전하를 가진 전자로 구성
[2] 원자핵
① 원자핵 : 양성자와 중성자로 구성.
② 양성자와 중성자의 질량은 거의 같으며, 전자의 약 1840배인 입자.
③ 양성자와 중성자를 한데 합하여 핵자라 함.
④ 동위원소 : 같은 원소이지만 원자 1개씩 비교하면 양서자 수는 같지만, 핵자의 총수로 나타내는 질량수가 다른 원소
[3] 자유전자
① 단결정 : 다수의 원자가 규칙적인 그물 눈금(격자)모양으로 배열된 결정.
ex) 실리콘(Si), 게르마늄(Ge)
② 다결정 : 단결정의 조각들이 많이 모여있는 구조.
ex) 구리(Cu)
③ 자유전자 : 전자 중에서 원자핵의 인력에 의한 구속을 떠나 자유롭게 이동할 수 있는 것.
④ 전자각은 원자핵 가까이부터 순서대로 1, 2, 3, …, n번째, 이것을 K각(2개), L각(8개), M각(18개), N각(32개), …, Q각이라 한다.
⑤ 자유전자의 전하량 e=-1.602189×10-19[C]
⑥ 자유전자의 질량 m0=9.109534×10-31[kg]
●전기와 물질
[1] 물질의 구조
① 모든 물질은 매우 작은 분자 또는 원자의 집합.
② 원자 : 원자핵과 그 주위를 둘러싸고 있는 전자로 구성.
(1) 전하와 전류
① 대전 : 어떤 물질이 전자의 과부족으로 전기를 띠는 것
② 전하 : 대전에 의해서 물체가 띠고 있는 전기
-양(+), 음(-)전하
-단위 : 쿨롬(coulomb, [C])
-전자 1개의 전기량=1.60219×10-19[C]
③ 전류 : 전하의 흐름. 어떤 도체의 단면을 1초간에 통과하는 전하량. I=Q/t[A]
(2) 금속 내의 전자와 전류
① 전위의 기울기가 크면 전자의 속도가 빨라진다.(전류가 커진다.)
② 평균 자유 행정(mean free path) : 전도 전자가 한 번 충돌한 다음, 다시 충돌할 때까지의 운동 거리의 평균값. 전자가 이동하는 자유도를 나타내는 것.(금속 도체-10-4[m]정도, 진공관-10[m]이상)
③ 1초 동안에 도체의 단면을 통과하는 전자의 수 N=nAv개
(n : 도체 중의 전자밀도[개/m3], A : 도체의 단면적[m2], v : 전자의 평균 이동속도[m/s])
④ 전류 I=-enAv[A] (-e : 전자의 전하[C])
⑤ 전류는 전자의 속도 v에 비례, 평균 속도 v는 전위차, 즉 전압에 비례)
(3) 에너지대 이론에서 본 도체, 반도체, 절연체
- 허용대 : 전자가 존재할 수 있는 에너지대.
- 금지대 : 전자가 존재할 수 없는 에너지대. 에너지 갭(energy gap)
- 전도대 : 전자가 자유로이 이용되는 허용대.
- 충만대 : 들어갈 수 있는 전자의 수가 전부 들어가서 전자가 이동할 여지가 없는 허용대.
- 공핍대 : 보통의 상태에서는 전자가 존재하지 않는 허용대.

참고 자료

없음