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古典 電磁氣學

電氣   · 自己

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電流 (電流, electric current)는 殿下 의 흐름으로, 單位 時間 동안에 흐른 殿下의 量으로 定義된다. ^[1] 電荷의 흐름은 電線 과 같은 導體 , 電解質 의 特性을 갖는 이온 , 플라스마 等에서 일어난다. ^[2]

電流의 SI 單位 는 암페어 로 1 암페어는 1 初 黨 1 쿨롱 의 電荷가 흐르는 것을 뜻한다. 암페어는 記號 A로 表記한다. ^[1]

正義와 單位 [ 編輯 ]

電流는 一定 時間 동안 흐른 電荷量의 比率로 定義된다. ^[3]

${\displaystyle I={dQ \over dt}}$

I-電流, Q-殿下, t-時間

電流의 SI 單位는 암페어 이고 記號 A로 表記한다. 1 암페어는 1 初에 1 쿨롱의 電荷가 흐른 것을 뜻한다. ^[3]

${\displaystyle A={C \over s}}$

A-암페어, C-쿨롱, s-初

mA-밀리암페어, μA-마이크로암페어, nA-나노암페어

種類와 密度 [ 編輯 ]

電流의 種類로는 導體 에서 일어나는 電荷의 흐름인 傳導 電流와 眞空管 과 같은 것에서 일어나는 電荷를 갖는 帶電 粒子의 흐름인 對流 電流가 있다. 傳導 煎類는 金屬과 같은 導體에서 原子 는 物體의 結合構造를 維持한채 電子의 移動만으로 이루어지는 電流인 反面, 對流 煎類는 帶電 粒子 自體가 移動하여 일어나는 電流이다. 對流 煎類는 傳導 電流와 달리 옴의 法則 을 따르지 않는다. ^[4]

電流의 方向에 對해 垂直인 斷面에서 單位面積 黨 電流의 世紀를 電流密度 라고 한다. SI 單位 는 제곱미터 黨 암페어 (A/m²)이다. ^[5] 定義에 따라서 電流와 電流密度 사이에는 다음과 같은 關係가 成立한다.

${\displaystyle I=\mathbf {J} \cdot \mathbf {A} }$

I-電流, J-電流密度, A-電流가 흐르는 斷面的

電流密度는 電流의 種類에 따라 傳導電流密度와 對流電流密度로 區分된다. ^[4]

直流와 交流 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 直流 및 交流 입니다.

導體에서 일어나는 電荷의 흐름인 傳導 煎類는 한 方向으로 連續하여 흐르는 直流 와 일정한 週期에 따라 電流의 方向이 바뀌는 交流 로 區分된다. 直流와 交流의 電流 흐름이 다른 것은 電流를 만드는 方式의 差異 때문이다. 電池 와 같이 一定한 電位差 가 維持되는 電源 에 連結된 電氣回路 는 陽極에서 陰極으로 持續的인 電流가 흐르게 된다. 한便, 交流는 發電機 와 같은 것을 電源으로 한 電流이다. 現在 大部分의 家庭에는 交流 全員이 供給되나, 家電製品에는 主로 直流 가 使用되기 때문에, 大部分의 電氣 製品은 交流 를 直流 로 바꾸는 整流器 를 使用하거나 둘 다 같이 使用할 수 있도록 되어 있는 境遇가 많다.

앙페르의 法則 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 앙페르의 回路法則 입니다.

電流가 흐르는 導線에는 오른쪽 그림과 같이 磁氣場 이 形成되는데 이를 앙페르의 回路法則 이라고 한다. 앙페르의 回路法則은 電磁氣力學 의 成立에 큰 影響을 미쳤다. ^[6]

옴의 法則 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 옴의 法則 입니다.

直流 電氣回路에서 電流의 世紀는 電源 의 電壓 과 回路의 電氣抵抗 에 依해 決定되어 電壓의 크기에 比例하고 電氣抵抗의 크기에 反比例한다. 이를 옴의 法則 理라 한다. ^[7]

${\displaystyle I={E \over R}}$

I-電流, E-起電力(電壓), R-電氣抵抗

한便 交流에서는 電氣抵抗 代身 다음의 式과 같이 임피던스 가 電流의 世紀에 關係한다. 따라서, 비록 抵抗이 直接 關與하지는 않지만 交流에서도 如前히 옴의 法則이 成立한다고 할 수 있다. ^[8]

${\displaystyle I={E \over Z}}$

I-電流, E-起電力(電壓), Z-임피던스

電流의 方向 [ 編輯 ]

電氣回路 에서 實際 電子 의 흐름은 陰極(-)에서 陽極(+)으로 進行한다. 그러나, 最初 定義한 電流의 흐름은 實際 電子의 運動 과 다르게 陽極(+)에서 陰極(-)인 陽電荷의 흐름으로 알려졌다. 이처럼 實際 電流가 흐르는 方向이 正反對로 定義한 까닭은 電流의 흐름을 發見할 當時 科學者들이 電子의 存在를 몰랐기 때문이다. ^[9] 精工 , 양이온 처럼 陽電荷의 移動으로 말미암아 發生한 電流의 方向은 陽電子의 移動 方向과 같은데, 陽電荷가 移動할 때나 陰電荷가 移動할 때 만들어진 電流에 現象的인 差異는 없으므로 옛부터 電流의 方向을 陽電荷의 흐름으로 統一하였다. ^[10]

1830年代 마이클 패러데이 는 아래 그림처럼 電解顚倒 實驗을 하였다.

實驗 結果 1. 窒酸鹽(AgNO 3 ) 水溶液에 銀 막대와 鋼鐵 스푼을 넣고 電池 와 連結한다. 2. 窒酸鹽 水溶液에 있는 이온 들에 依해 電解傳導가 일어난다. 3. 電流의 크기와 比例하여 鋼鐵 스푼에 은 이 蓄積되어 鍍金된다. [註解 1]

實際 電子의 흐름(綠色)과 反對로 電流의 흐름(赤色)은 陽極에서 陰極으로 흐르는 것으로 定義된다.

패러데이는 이 實驗을 통해 電解質의 傳道를 통해 蓄積한 銀의 量을 測定하여 電流의 移動을 立證하였으며, 現代 SI 單位 를 定義하기 前까지 電流의 單位 1 암페어 는 "1秒 동안 0.001118 그램 의 銀을 蓄積한 電流의 世紀"로 定義했었다. 또한, 패러데이는 繼續하여 새로운 銀 原子를 提供하는 銀막대를 陽極(anode), 銀 原子가 蓄積되는 鋼鐵 쪽을 陰極(Cathode)로 定義하고 電流가 陽極에서 陰極으로 흐른다고 보았다. 이때문에 電流가 實際로는 電子의 흐름이라는 게 밝혀진 오늘날에도 電流의 方向은 實際 電子의 運動과는 反對로 如前히 陽極에서 陰極으로 흐른다고 定義한다. ^[9]

같이 보기 [ 編輯 ]

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電流

• 電流密度
• 交流
• 直流
• 電磁氣 誘導
• 電壓
• 電力
• 抵抗
• 摩擦電氣
• 옴의법칙
• 感電

註解 [ 編輯 ]

各州 [ 編輯 ]