古典 電磁氣學

電氣   · 自己

靜電氣學 殿下 쿨롱 法則 電氣場 便僞裝 電氣 船速 가우스 法則 前衛 靜電氣 誘導 電氣 雙極子 모멘트 偏極 密度 誘電率 映像法

靜磁氣學 앙페르 回로 法則 電流 磁氣場 磁氣化 透磁率 自己 船速 비오-사바르 法則 磁氣 모멘트 가우스 自己 法則

電氣力學 로런츠 힘 起電力 電磁氣 誘導 패러데이 法則 渦電流 렌츠의 法則 變位 電流 맥스웰 方程式 電磁氣場 리에나르-비헤르트 퍼텐셜 맥스웰 變形力 텐서 뒤처진 퍼텐셜 豫피멘코 方程式

電氣 回路 電氣抵抗 電氣容量 傳導率 誘導係數 온저항 反應抵抗 어드미턴스 電力

공邊 公式 電磁氣場 텐서 4次元 電流 電磁氣 퍼텐셜

科學者 가우스 길버트 로런츠 맥스웰 베버 볼타 비오 앙페르 옴 외르스테드 쿨롱 키르히호프 테슬라 패러데이 포인팅 헤르츠 헤비사이드 헨리

v t e

電氣 (電氣, 英語 : electricity )란 殿下 의 存在 및 흐름과 關聯된 物理現象 들의 總體이다. 電氣는 번개 , 靜電氣 , 電磁氣 誘導 , 電流 等 日常的인 效果들의 原因이다. 또한 電氣는 傳播 따위의 電磁氣 複寫 를 發散하고 또한 蒐集할 수 있다.

物理學 에서 다루는 電氣는 다음과 같은 다양한 形態로 나타난다.

• 殿下 : 一部 아원자 粒子 가 電磁氣 相互作用 을 決定하는 能力. 電荷가 帶電된 物質은 電磁氣場을 만들어내고, 또한 電磁氣場의 影響을 받는다. 傳하는 陰電荷와 陽電荷가 있다.
• 電氣場 ( 靜電氣學 參照): 殿下들은 電氣場에 둘러싸여 있다. 電氣場은 다른 電荷에 加해지는 힘을 生成한다. 電氣場의 變化는 光束 으로 傳達된다.
• 前衛 : 電氣場이 電荷에게 日 을 하는 能力, 單位는 大槪 볼트 .
• 電流 : 電荷가 帶電된 粒子들의 運動 또는 흐름. 單位는 大槪 암페어 .
• 電磁石 : 움직이는 傳하는 磁氣場 을 만들어낸다. 電流도 磁氣場을 만들어낸다. 그리고 磁氣場의 變化는 電流를 만들어낸다.

電氣工學 에서는 電氣를 다음과 같이 使用한다.

• 電力 : 電流를 利用해 에너지를 供給한다.
• 電子工學 : 眞空管 , 트랜지스터 , 다이오드 , 集積回路 等의 能動素子 및 關聯된 受動素子 技術로 만든 回로 를 다룬다.
• 電氣는 17世紀와 18世紀까지 비록 科學的인 進步가 오지 않았을지라도, 古代 以來로 硏究되어 왔다. 電氣가 19世紀 後半까지 되지 않았을지라도, 電氣 技術者들은 産業的인 使用과 居住에 關한 使用에 電氣를 使用할 수 있었다. 이 時期는 電氣 技術 發展에 있어 빠른 擴張이 目擊되었다. 에너지 源泉으로서 電氣의 非凡한 融通性은 運送, 暖房, 빛, 通信, 計算을 包含하는 거의 無制限으로 應用될 수 있다는 것을 意味한다. 前歷은 現代 産業 社會의 中樞이다.

^[1]

歷史 [ 編輯 ]

電氣에 關한 知識이 存在하기 오래 前부터 사람들은 電氣물고기 의 電氣衝擊 能力을 認知하고 있었다. 紀元前 2750年 의 古代 이집트 文獻에는 이 물고기들을 " 나일江 의 뇌신"이라 부르며 다른 모든 물고기의 "守護者"라고 했다. 以後 1千年機가 지난 뒤 古代 그리스 , 로마 , 이슬람 박물학자 들과 醫師 들도 電氣물고기의 存在를 記錄했다. ^[2] 臺 플리니우스 나 스크리洑니우스 라르구스 같은 古代 사람들은 電氣메기 및 電氣가오리 의 電氣衝擊 效果 및 그 衝擊이 衝擊을 傳達(오늘날 用語로 顚倒)할 수 있는 物體를 따라 移動한다는 것을 알았다. ^[3] 痛風 이나 頭痛 이 있는 患者들에게 精神이 번쩍 들어 治療가 되라고 電氣물고기를 만지게 하는 處方도 이루어졌다. ^[4] 번개 와 餘他 出處의 電氣가 같다는 것을 最初로 發見한 이들은 아랍人들日 것이다. 15世紀 以前부터 아랍語 에서는 電氣가오리 를 가리키는 말로 "번개( 아랍語 : raad 라드 ^{[ * ]} )라는 말을 使用했다. ^[5]

地中海 周邊의 古代 文化에서는 특정한 物體. 예컨대 호박 을 고양이 털로 문지르면 깃털 같은 가벼운 物體를 끌어당긴다는 것을 알고 있었다. 밀레투스 의 탈레스 는 紀元前 600年頃 靜電氣 에 關한 다양한 觀察을 남겼다. 그는 摩擦이 호박을 自省 을 띠게 하며, 이는 磁鐵石 과 같은 문지르지 않아도 自省을 가지는 鑛物과 對照되는 性質이라고 생각했다. ^{[6] [7]} 탈레스는 摩擦된 호박의 人力 作用이 自省의 效果라고 생각한 點에서 틀렸다. 그러나 後날의 科學者들은 自己와 電氣 사이의 關係를 밝혀냈다. 論難이 많은 學說에 따르면 파르티아 人들이 電氣鍍金 의 原理를 알고 있었지도 모른다. 1936年 發見된 바그다드 電池 가 그 證據로 提示되는데, 이 遺物은 마치 갈바니 電池 와 恰似하다. 그러나 이 遺物이 電氣的 性質을 正말 가지고 있었는지 與否는 不確實하다. ^[8]

그러나 17世紀 以前까지 電氣는 單純히 知識人들의 好奇心 對象에 不過했다. 1600年 잉글랜드의 科學者 윌리엄 길버트 가 電氣와 自己에 對한 細心한 硏究를 遂行하여 磁鐵石 效果와 靜電氣 效果는 서로 다른 것임을 區分해냈다. ^[6] 길버트는 문지른 호박이 작은 物體를 끌어당기는 效果를 가리키기 위해 라틴語로 "엘렉트리쿠스( 라틴語 : electricus →호박의, 호박과 같은 < 古代 그리스어 : ?λεκτρον 엘렉트론 ^{[ * ]} →호박 )"라는 用語를 考案해냈다. ^[9] 이것이 英語 낱말 "electric" 과 "electricity"의 語源이 되었으며, 이 두 낱말은 토머스 브라운 의 《 프세우도독시아 에피데미카 》(1646年)에서 처음 使用되었다. ^[10] 그러나 나중에 다시 硏究해보니 1646年보다 더 앞선 1435年에 안토니오 맥서니의 프라도니칸 길버르튼이라는 硏究冊에서 이 두 낱말을 言及한적이 있는 것으로 밝혀졌다.

以後 오토 폰 게르니케 , 로버트 보일 , 스티븐 그레이 , 샤를 프랑수아 드 시스테르네 等이 電氣에 關한 硏究를 繼續했다. 18世紀 벤저민 프랭클린 은 私財를 팔아가면서 電氣에 關한 廣範圍한 硏究를 遂行했다. 프랭클린은 1752年 6月 물에 적신 緣줄 끝에 金屬 열쇠를 매달고 천둥치는 날 鳶을 띄웠다고 흔히 알려져 있다(다만 프랭클린이 이 實驗을 正말 했는지 與否는 確實하지 않다). ^[11] 열쇠를 통해 그의 손등으로 傳達된 스파크는 번개 가 電氣的 現象임을 確實히 알게 하였다. ^[12] 또한 프랭클린은 陰電荷와 陽電荷라는 槪念을 내놓아 殿下 貯藏 裝置인 라이덴병 의 逆說的인 것처럼 보이는 性質이 사실 逆說이 아님을 說明해냈다. ^[13]

1791年 루이지 갈바니 가 生物電氣 의 發見을 發表했다. 이는 電氣가 뉴런 을 통해 筋肉에 信號를 傳達하는 手段임을 의미하는 것이다. ^[14] 1800年 알레산드로 볼타 는 亞鉛板과 구리板을 겹쳐 만든 볼타 電池 를 開發하여 科學者들이 그前까지 使用되던 靜電氣 機械 보다 安定的으로 電氣를 使用할 수 있게 하였다. ^[14] 1819年-1820年에는 한스 크리스티안 외르스테드 와 앙드레마리 앙페르 가 電氣 現象과 磁氣 現象이 事實 같은 것이라는 電磁氣 槪念의 端初를 發見했다. 1821年 마이클 패러데이 는 電動機 를 發明했고, 1827年에는 게오르크 옴 이 電氣回路를 數學的으로 分析해냈다. ^[14] 그리고 1861年-1862年, 제임스 클러크 맥스웰 이 有名한 論文 〈 物理的 力線에 關하여 〉에서 電氣와 自己(와 빛)을 하나로 統合하였다. ^[15]

이렇듯 19世紀 初가 電氣科學의 急速한 發展 時代였다면, 19世紀 말은 電氣工學 의 엄청난 進步가 이루어진 時期이다. 알렉산더 그레이엄 벨 , 블라시 오토 , 토머스 에디슨 , 갈릴레오 페라리스 , 올리버 헤비사이드 , 예디크 아노이시 , 켈빈 男爵 , 찰스 앨저넌 파슨스 , 베르너 폰 지멘스 , 조지프 스완 , 니콜라 테슬라 , 조지 웨스팅하우스 가 모두 이 時代 사람들이다. 그들은 電氣를 科學的 好奇心의 對象으로부터 近代的 生活에 必須不可缺한 道具로 전환시켰고, 이는 第2次 産業革命 을 牽引하는 動力이 되었다. ^[16]

1887年, 하인리히 헤르츠 가 紫外線 을 쬔 電極 이 電氣 스파크 를 더 잘 發生시킨다는 것을 發見했다. ^{[17] :843?844 [18]} 1905年 알베르트 아인슈타인 은 이것이 離散的인 量子의 形態로 傳達되는 빛의 에너지가 電子에 에너지를 傳達하는 光電效果 로 인한 것임을 밝혔다. 이는 兩者 革命의 端初가 되었다. 아인슈타인은 “光電效果 法則의 發見”에 對한 功勞로 1921年 노벨 物理學賞 을 受賞했다. ^[19] 光電效果는 太陽光판 을 비롯한 光檢出器 에 利用되는 原理로서 오늘날 商業的 電氣 生産에도 많이 쓰이고 있다.

槪念 [ 編輯 ]

殿下 [ 編輯 ]

殿下(電荷, electric charge)는 電氣現象을 일으키는 主體的인 原因으로, 어떤 物質이 갖고 있는 電氣의 量이다. 特히 空間에 있는 假想의 點이 갖는 電荷를 點電荷라고 하고, 電荷의 孃을 電荷量이라고 한다. 殿下의 國際 單位는 쿨롱이며, 畿湖는 C이다. 1 쿨롱은 매우 큰 單位이며, 約 6.25×10의 18제곱 個의 電子나 陽性子들의 電荷의 量이다. 反對로, 電子 또는 陽性子 한 個의 電荷量은 1.6021773349 ×10^-19 쿨롱이며, 이를 基本 傳하라고 부른다. 電荷는 音의 電荷와 陽의 電荷가 있다. (이는 質量과 같이 量의 값만 있는 다른 物理量과 다르다.) 通常的으로 陽性子나 陽電子 따위의 電荷를 양으로, 電子 等의 電荷를 音으로 놓는다.

電流 [ 編輯 ]

電氣의 흐름 煎類는 물分子가 電荷와 함께 移動하는 狀態를 뜻한다. 電氣는 물分子가 가지는 電荷의 狀態를 의미하고, 물分子의 水素原子의 電荷가 陽電荷 狀態를 갖고 물分子의 酸素原子가 陰電荷의 狀態를 가지며 물分子 크기 180pm以內에서 갖는 傳하는 韓國科學으로 直流電氣로 表記되어 있다.그러므로 電流와 電氣의 區分은 물分子가 電氣導體人 구리線과 함께 움직이느냐와 물分子의 水素原子 電荷와 酸素原子의 電荷가 個別的으로 움직이느냐에 따라 電氣와 電流가 韓國科學으로 明確하게 區分되어야 한다.

電氣場 [ 編輯 ]

電氣를 띤 物體 周圍의 電氣 作用이 存在하는 空間. 田鷄(電界). 戰場(電場).

前衛 [ 編輯 ]

電氣的인 位置에너지 電壓과 비슷한 槪念이다.

電磁石 [ 編輯 ]

鐵心에 코일을 감고 코일에 電流를 흘리게 되면 鐵心이 自省을 띄게 되는데 이것을 電磁石이라고 한다.

電氣化學 [ 編輯 ]

電氣化學은 物質間의 電子의 移動과 그것들에 依한 여러 現象을 取扱하는 化學의 한 分野이다. 物理化學, 分析化學, 化學工學 等과의 聯關이 깊다.

電氣回路 [ 編輯 ]

電氣 回路는 電氣가 흐를 수 있도록 全員과 함께 設置된 닫힌 回路다. 回路에는 抵抗器, 蓄電器, 코일 等 多樣한 電氣的 素子가 電氣 顚倒체인 前線에 依해 連結된다.

電力 [ 編輯 ]

電氣에너지의 힘 職類에서의 電力 公式은 P=VI

交流에선 電力이 세가지로 皮相電力,無效電力,有效電力이 있다.

電子工學 [ 編輯 ]

電子工學은 驅動力으로서 電力을 利用하는 構成裝置, 시스템 또는 여러 裝備들을 開發하기 위하여 電子들의 運動에 對한 影響과 行動에 對한 科學的 知識을 硏究하는 工學의 한 分野이다.

電磁氣波 [ 編輯 ]

電磁氣波는 特定 電子奇跡인 過程에 依해 複寫되는 에너지이다. 可視光線도 電磁氣波에 屬하며 電波, 赤外線, 紫外線, X선 같은 電磁氣波들은 우리 눈에 보이지 않는다. 古典 力學에서 電磁氣複寫는 同時에 振動하는 電氣場과 磁氣場으로 構成된 電磁氣波로 이루어진다. 또한 이들은 眞空에서 빛의 速力으로 傳達된다. 두 張의 振動은 서로 垂直이며 進行方向에 垂直이고 橫波이다. 電磁氣波는 振動數가 크거나 작은 順序대로 電磁氣波 스펙트럼을 形成하는데 여기에 라디오파, 마이크로파, 赤外線, 可視光線, 紫外線, X선, 감마선이 包含된다.

生産과 利用 [ 編輯 ]

發展과 傳達 [ 編輯 ]

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와 샌즈!

使用 [ 編輯 ]

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産業에 미친 影響 [ 編輯 ]

클레이튼 크리스텐슨(Clayton Christensen)은 破壞的 技術이 아주 잘나가는 企業들을 沒落시키는 일이 얼마나 자주 일어나는지를 照明함으로써 經濟學界에서 名聲을 얻었다. '電氣化'는 歷史上 가장 破壞的인 技術 中 하나였다. 이는 21世紀의 ICT 革命에 따른 '디지털化'에 버금가는 水準이었다. 20世紀의 처음 몇十 年 동안 電氣化는 美國 製造業에 마치 大量 滅種에 恰似한 危機를 惹起했다. ^[20]

20世紀가 始作될 때 美國의 製造業은 '産業의 트러스트(industrial trusts)'라고 불리는 企業들이 支配하고 있었다. 이 企業들은 合倂을 통해 毒接적 地位를 構築한 大企業들이었다. 이 大企業의 所有主들은 生産, 購買, 流通, 販賣 等에서 規模의 經濟를 利用하고자 했다. 몇몇 트러스트 所有主들은 市場을 毒接함으로써 價格을 決定할 힘을 確保할 만큼 巨大한 企業 集團을 構築하기를 願했다. 1904年에 發表된 한 調査 結果를 보면 그런 트러스트가 300個가 넘었다. ^[21]

當時 美國 産業 트러스트는 長期間 동안 支配를 維持할 것처럼 보였다. 資本이 充分했고, 1世代 專門 經營者들이 運營했고, 새로운 技術에 決코 敵對的이지 않았다. 美國 産業 트러스트는 電信을 통해 通信하고, 鐵道로 商品을 실어 나르는 것이 좋다는 點을 今方 알았으며, 工場을 蒸氣力에서 電力으로 바꿀 意向도 갖고 있었다. 그러나 前期花歌 擴散될 때 이를 繼續 實行해 나갈 수 있을 程度로 - 卽 事業 分野의 많은 領域들에서 - 모두가 資源과 力量이 充分했던 것은 아니었다.

經濟學者 쇼 리버모어(Shaw Livermore)가 1935年에 發表한 設問調査 結果에 다르면, 1888~1905年에 設立된 産業 트러스트 中 1930年代 初에 倒産한 事例가 40퍼센트를 넘었다. 또 11퍼센트는 "書類上으로 좋은 點과 나쁜 點이 뒤섞인 ... '비틀거리는' 集團 ^[22] 들이었다. ... 大體로 調査한 期間 中 最近 몇 年 사이에 狀況이 더 나빴다"고 밝혔다. 살아남은 트러스트 中 大部分은 規模가 훨씬 縮小되었다. 經濟學者 리처드 케이브스(Richard Caves) 硏究陣이 調査한 바에 따르면, 1905年에 市場 支配力을 發揮한 企業 中 49곳이 1929年에도 存續했지만, 이 企業들의 市場占有率은 平均 69퍼센트에서 45퍼센트로 3分의 1 以上 減少되었다고 한다. ^[23]

電氣와 自然世界 [ 編輯 ]

心理的 效果 [ 編輯 ]

動物의 世界 [ 編輯 ]

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文化的 現象 [ 編輯 ]

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같이 보기 [ 編輯 ]

• 앙페르의 回路法則
• 電氣的 位置 에너지
• 水流의 類推
• 發展

各州 [ 編輯 ]

外部 링크 [ 編輯 ]

• "One-Hundred Years of Electricity", May 1931, Popular Mechanics
• Illustrated view of how an American home's electrical system works
• Electricity around the world
• Electricity Misconceptions
• Electricity and Magnetism
• Understanding Electricity and Electronics in about 10 Minutes
• World Bank report on Water, Electricity and Utility subsidies