전자기학 2023-1

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Jwlee (토론 | 기여)님의 2023년 3월 28일 (화) 00:25 판
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  선속이 일정해야 한다는 압박을 생각해 보면
  single charge - E가 r^2으로 떨어짐
  무한 직선 전하 분포 - E가 r로 떨어짐 실린더로 둘러쌀 수 있음
  무한 평면 - 둘러쌀 수가 없음 E가 상수임


  점전하 선전하 평면전하 단계로 이해하면 좋다.
  선전하에서의 유용한 적분은
  
  인데 삼각함수 치환적분을 이용하면,  가 부정적분이 된다.


Homework

  과제1 ) 무한선전하에 의한 전기장을 구하시오.
  과제 2) 왜 전기력은 인력과 척력이 있는데, 중력은 인력 밖에 없을까
  과제 3)  의 그래디언트를 구하시오.
  과제 4)  는 왜 단위 부피에서 벡터 필드의 바깥으로 나가는 선속이 될까
  과제 5) 무한 선 전하에 의한 전기 퍼텐셜  를 구하시오.


  과제 6) 세면대의 물이 내려갈 때 회전하는 방향은 어느 방향인가? 또 왜 그렇게 회전하는가?
  과제 7) 점전하에 의해 생기는 전기장의 curl이 0이 됨을 증명하시오. 




  결국  를 잘 이해하면 된다.
  Who creates the electric field?  Hey, it is charges!!!

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  자기장의 다이버전스는 0이다.  Because it is always starts with dipole.
  Who creates the magnetic field?  Hey, it is moving charges, which is a current!!!
  자기장의 휘몰아치는 양을 만드는 것이 전류이다.

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  마찬가지로 전기장의 휘몰아치는 양을 만드는 것은 무언가의 time-varying 이다.
  평소에 전기장의 휘몰아치는 양은 없다.
  


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 퍼텐셜과 라플라시안
  


자기장

  자기장은 전기장과 같은 자기 전하가 없다. 즉, 전기장의 다이버전스는 점전하 때문에 무한대가 나올 수 있는데,
  자기장은 언제나 0이다.
  
  
  자기장의 휘몰아치는 양은 그 점에서의 전류 밀도가 되는데, 전류밀도가 따라서 자기장의 Source가 된다.


Electrodynamics

 그리피스 7장 Electrodynamics부터 진입한다.
 옴의 법칙   
 
 는 force per unit charge 이다.
 다시 말해 
 그런데,  이므로, 전기장만 생각하면 된다.
 Perfect conductor는 가 무진장 크다.
 J 가 있다. sigma가 무한대다. 그러면 E은 매우 작다. 
 매우 작은 E로도 전하가 움직인다.
 따라서 도선의 경우 전위차가 거의 발생하지 않는다.
 J와 전기장의 관계를 잘 이해한다.
 Coaxial Cable에서 전압 V를 걸어 주었을 때, 저항을 계산해 본다.
 Drude model
    Hey, 전자들은 이미 빨리 움직이고 있고, mean free path 는 거의 interatomic distance일 것이고
    따라서 scattering time은 
    이다.
    이 짧은 시간동안에 전기장 방향으로 가속도가 있으면, drift속력은 이다.


 7.1.2 EMF
 7.1.3 Motional emf
 7.1.4 Faraday's law of induction