殿下

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殿下 (電荷, 英語 : electric charge )는 電磁氣場 內에서 電氣現象을 일으키는 主體的인 原因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(Q) 이라고 한다.

殿下의 國際單位 쿨롱 이며, 單位記號는 C 이다. [1] 1 쿨롱은 매우 큰 單位이며, 約 6.25×10 ^ 18 個의 電子나 陽性子 들의 電荷量이다. 反對로, 電子 또는 陽性子 한 個의 電荷量은 1.6021773349 ×10 ^ -19 쿨롱이며, [2] 이를 基本 殿下 라고 부른다.

또한, 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 陽電子 따위의 電荷를 양으로, 電子 等의 電荷를 音으로 놓는다. 이렇게 電荷를 띄는 物體는 帶電體 (帶電體)로 부른다.

槪要 [ 編輯 ]

古代 그리스 時代에 이미 호박 을 문지르면 옷자락이나 먼지 같은 것들이 달라붙는 다는 것이 알려져 있었다. 유럽의 言語들에서 電氣 를 뜻하는 單語들( 英語 : electricity , 프랑스語 : electricite , 獨逸語 : Elektrizitat )은 호박을 뜻하는 古代 그리스어 : ?λεκτρον 엘렉트론 [ * ] 에서 祈願하였다. 18世紀 中葉 벤저민 프랭클린 은 雷雨 속으로 鳶을 날리는 매우 危險한 實驗을 통해 번개가 호박에 依해 發生되는 것과 同一한 電氣임을 立證하였다. [3]

같은 種類의 電荷 사이에서는 斥力 이 作用하고 다른 種類의 電荷 사이에서는 人力 이 作用한다. 이 두 種類의 電荷를 陽電荷 陰電荷 라고 한다. 物體가 陽電荷 또는 陰電荷를 띄게 되는 根本的인 理由는 基本 粒子 의 殿下 때문이다. 電子 는 陰電荷를 띄고 두 個의 位 쿼크 와 하나의 아래 쿼크 로 이루어진 陽性子 는 陽電荷를 띈다. 基本 粒子를 考慮하지 않는 原子 單位 以上에서 電荷量은 모두 電子 한 個의 電荷量人 1.6021773349 ×10 ^ -19 에 對한 정수배로 存在한다. 卽, 一般的인 境遇 電子 한 個가 갖는 電荷量이 電荷量의 最小 基準으로 使用될 수 있다. [2]

一般的으로 原子는 陽性子와 電子의 數가 均衡을 이루어 電氣的으로 中性인 狀態에 있다. 그러나, 原子의 가장 바깥 껍질에 位置한 前者는 相對的으로 弱하게 結合되어 있기 때문에 摩擦과 같은 物理的 힘에 依해 쉽게 原子에서 벗어나게 된다. 이렇게 한 物質에서 다른 物質로 電子들이 移動하게 되면 電子를 잃은 쪽 物質은 陽電荷를 띄게 되고 反對便의 物質은 陰電荷를 띄게 된다. 摩擦과 같은 것에 依해 蓄積되어 흐르지 않는 電氣를 靜電氣 라고 한다. 電氣가 잘 흐르지 않는 不導體 가 摩擦하면 靜電氣가 發生한다. 例를 들어 乾燥한 겨울철 고무나 플라스틱으로 된 밑창이 달린 신발을 신고 걷는다면 摩擦로 인해 우리 몸에 靜電氣가 發生할 것이다. 이렇게 發生된 靜電氣는 自動車 門 손잡이와 같은 金屬을 만나면 電氣衝擊을 줄 수도 있다. [4]

電荷에 作用하는 힘 [ 編輯 ]

샤를 드 쿨롱 은 金屬共과 비틀림 저울을 利用하여 두 點電荷 사이에 作用하는 힘을 測定하고, 두 電荷 사이에서 作用하는 힘은 두殿下 크기의 곱에 比例하고 距離의 제곱에 反比例한다는 쿨롱의 法則 을 發見하였다. [5]

쿨롱의 殿下 測定 試驗

샤를 드 쿨롱 이 考案한 殿下 測定 試驗裝置
試驗課程
1. 金箔을 입힌 작은 金屬共을 여러 個 準備한다.
2. 하나의 金屬共을 摩擦하여 靜電氣를 大戰시킨다.
3. 帶電된 金屬共에 다른 金屬 功을 接觸시키면 各 金屬共의 電荷量은 元來 電荷量의 ½이 된다. 이와 같은 方法으로 摩擦로 帶電된 電荷量에 對해 1/4, 1/8, 1/16의 電荷量을 갖는 金屬공을 準備한다.
4. 왼쪽 그림과 같은 비틀림 저울을 設置하고 한쪽에는 1/2 電荷量을 갖는 金屬공을 놓고 다른 쪽에는 서로 다른 電荷量을 갖는 金屬공을 連結하여 金屬공이 移動하는 距離를 測定한다.
試驗 結果
두 電荷 사이에서 作用하는 힘은 두殿下 크기의 곱에 比例하고 距離의 제곱에 反比例한다.

위 實驗 結果를 式으로 나타내면 다음과 같다. [5]

F=힘, K e =쿨롱 常數, q_1  · q_2=殿下의 크기, r=두 電荷 사이의 距離
  • 위 式에서 K e 는 쿨롱 힘 常數로 이 常數의 크기는 다음과 같다.
N m 2 C ?2

따라서, 各各 1 C 의 크기를 갖는 두 電荷가 1 m 의 距離에 있을 때 發生하는 힘은 다음과 같이 計算될 수 있다. [5]

C ?2   ·
= 9×10 ^ 9 N 1000×10 ^ 6 Kg中 = 100萬 t

卽, 各各 1C의 電荷量을 갖는 두 點電荷가 1m의 距離에 있을 때 發生하는 힘은 10t 트럭 10萬 代와 맞먹는다. 이렇게 큰 힘이 基準 單位가 된 것은 電氣에 對한 詳細한 知識이 없는 時節에 이를 測定 單位로 삼았기 때문이다. 實際 日常 生活에서 發生하는 靜電氣의 電荷量은 大略 ×10 ^ -6 에서 ×10 ^ -9 쿨롱 程度에 不過하다. [5]

電荷量 [ 編輯 ]

하나의 電子가 갖는 電荷量은 너무 작기 때문에 實際 電荷量을 測定하는 SI 單位 쿨롱 은 6.24150962915265×10 ^ 18 個의 電子가 한꺼번에 輸送하는 電荷量을 使用한다. 이 때 電流의 單位 암페어 는 1 동안 1 쿨롱 의 電荷가 흐른 것으로 理解될 수 있다. [2] [註解 1]

같이 보기 [ 編輯 ]

註解 [ 編輯 ]

  1. 實際 SI 單位의 定義에서는 암페어 가 基本 測定값이고 쿨롱 은 誘導 單位이다. 卽, SI 單位系에서는 1秒 동안 1 암페어의 電流가 흐를 때 運搬되는 電荷의 量이 1 쿨롱이다.

各州 [ 編輯 ]

  1. 化學用語事前, 일진사, 2006, ISBN   89-429-0903-5
  2. 장요한 外 共著, 基礎回路理論, 학문사, ISBN   89-467-5054-5 , 42쪽
  3. 찰스 테일러 外, 김동광 驛, 科學의 發見, 비룡소, 2001, ISBN   89-491-5016-6 , 161쪽
  4. 찰스 테일러 外, 김동광 驛, 科學의 發見, 비룡소, 2001, ISBN   89-491-5016-6 , 163쪽
  5. 韓國物理學會, 電氣와 自己의 밀고 당기기, 동아사이언스, 2006, ISBN   89-91844-09-X , 65-68쪽