2018년 8월 29일 수요일

등전위선 실험 이론

등전위선 실험 이론
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본문
등전위선
심전도파형을 계측하는데 있어 기준이 되는 것으로, T파의 끝으로부터P파의 처음까지는심장의 활동전압이 나타나지 않고 직선적으로 된다. 이것을 등전위선 혹은 기본선 또는 영선 Zero Line이라고 하나, 때때로 TP가 사행(斜行)하거나, U파가 출현하거나 하여 불명확한 일이 많고, 실제상으로는 P파와 P파의 처음을 연결한 직선이 사용된다.전위의 계측상 기선의 폭은 포함하지 않는다.
등전위면
전기장 안에서 전위가 같은 점들로 이루어진 면, 이 점들을 이은 선은 등전위선이라고 한다. 단위 (+)전하를 전기장과 반대 방향으로 움직이려면 외부에서 일을 해주어야 한다. 이 때 단위 (+)전하를 전기장 안의 기준점에서 다른 점까지 옮기는 데 필요한 일의 양이나 전기적 위치에너지를 전위라고 한다. 등전위면에 있는 모든 점들은 전위차가 없기 때문에 등전위면을 따라 전하를 이동시켰을 때의 한 일은 0이 된다. 전하의 이동이 없을 때에는 도체 안에서의 전기장이 0이기 때문에 전하의 이동이 없을 때 도체 내부의 전위는 모든 점에서 같다. 따라서 도체 표면은 등전위면이 된다. 공간에 점전하가 있을 때는 점전하를 중심으로 하는 모든 구의 표면이 등전위면이다. 두 긴 도선에 각 각 (+)전하와 (-)전하가 분포되어 있을 때에는 두 도선 사이에 잇는 평면과 도선을 중심으로 한 원통 표면이 등전위면이다. 등전위면은 전기력선과 서로 수직을 이룬다. 지도의 등고선에서 지면의 경사가 급한 곳은 등고선이 밀하고 경사가 완만한 곳은 등고선이 소한 것처럼, 전기장이 센 곳에서는 등전위면이 밀하고 전기장이 약한 곳은 등전위면이 소하다.
전기장
전기를 띤 전하나 시간에 따라 변하는 자기장 주위의 공간에는 전기장이 형성된다. 이 전기장 안에서 하전된 물체는 전기력을 받게 된다. 전기장은 패러데이(Michael Faraday)가 처음 소개한 물리량으로 전장 또는 전계라고도 한다. 전기장은 보통 기호 E로 표시하며, 크기와 방향을 갖는 벡터량이다. 국제표준단위계의 단위로 N/C(newton per coulomb), 혹은 V/m(volt per meter)를 사용한다.
정전기에서는 단위 전하에 작용하는 전기적인 힘을 전기장으로 정의한다. 전기장의 방향은 양전하에서 나가서 음전하로 들어오는 방향이며 이것이 곧 힘의 방향이기도 하다. 전기장의 크기는 전하의 크기에 대한 전기력으로 정의한다. 곧 전기장은 힘과 전하량 사이의 비례상수가 된다. 식으로 표현하면 E=F/q(굵은 글자는 벡터를 의미한다.)이며, 이것이 쿨롱의 법칙이다. (쿨롱의 법칙은 정전기에서의 전기장만 설명할 수 있을 뿐, 전하의 움직임이 있을 경우는 로렌츠의 법칙으로 전기장을 설명할 수 있다.) 여러 개의 전하가 분포되어 있을 경우에, 전기장은 전하들의 상대적인 위치와 크기에 따라서 결정되며, 각각의 전하에 의한 전기장의 벡터합과 같다. 또한 전기장 내의 한 위치에서의 전기장의 크기는 전하로부터 거리의 제곱에 반비례한다.
한편 움직이는 전하는 전기장과 함께 자기장도 만들어내는데, 자기장이 시간에 따라 변할 경우 전기장을 만들어낸다. 이것을 이차전기장(secondary elect ric field)이라고 하며 패러데이의 유도법칙을 사용하여 계산할 수 있다. 일반적으로 전기장과 자기장은 완전히 분리되지 않기 때문에 전자기장이라고 한다.
전기장 내에 탐색전하(test charge)가 있을 경우, 탐색전하는 공간의 각 점에서 전기장 방향으로 이동한다. 이 방향을 이어가면 하나의 곡선을 얻을 수 있으며, 곡선상 각 점에서의 접선은 그 점에서의 전기장의 방향을 나타낸다. 전기장의 방향을 그린 전기력선과 전위가 같은 점을 이은 등전위면을 통해 전기장의 분포상황을 나타낼 수 있다.
전기장 내에는 그 전기장을 발생시키기 위해 공급된 에너지가 존재하며 전기장의 제곱에 비례한다. 즉, 단위부피당의 정전기에너지 u는 공간의 유전율이 ε일 때, u=(1/2)εE2으로 주어진다. 양자역학에서는 전자기장에서의 매개입자를 광자(photon)라고 하며, 광자의 에너지는 hv(h는 플랑크 상수, v는 진동수이다.)로 양자화되어 있다.
전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 전하량 Q의 하전입자가 전기장 내에서 힘 F를 받을 때, 그 지점에서의 전기장은 E=F/Q로 정의된다. 한편 그 점의 전위 V는 단위전하당의 위치에너지로 정의된다. (중력장에서의 위치에너지나 전기장의 전위에 의한 에너지나 같은 개념이다. 그 에너지만큼 외부에 일을 할 수 있는 상태에 놓이게 된다.)

하고 싶은 말
좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여,
과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다.

위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어
학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^
구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅

키워드
전기장, 등전위면, 방향, 단위, 에너지, 등전

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