2015-07-31
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임창현(12ckdgus)
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전자가 도선에서 전압이 있을때 저항에 에너지를 주는 방법이 뭔가요?
- 전자
- 에너지
- 전기장
지식의 출발은 질문, 모든 지식의 완성은 답변!
각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 5
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답변
안길홍님의 답변
2015-08-01- 3
전기에너지 보존에 의하여 저항은 전기의 흐름을 방해하는 작용을 합니다. 전기 흐름을 방해한다는 것은 전기에너지가 에너지 변환에 의하여 그 만큼의 열로 변환한다는 것입니다.
따라서 저항은 W=Ri^2으로 표기됩니다. -
답변
이응신님의 답변
2015-08-03- 1
첨부파일
기존의 전자기학 교재에서는 잠깐 언급을 하고 수식전개만 하므로 오해를 하기 쉬운 부분입니다. 도선이 연결되어 회로가 형성이 되고 에너지를 공급하는 전지가 연결이 되면 전지에서 저항으로 에너지가 이동을 합니다. 에너지가 이동을 할 때 전자가 에너지를 가지고 가는 것이 아니라 전자는 에너지 이동의 매개체 역할만 합니다.
따라서 도선에 형성이 되는 전자기장을 통해 전자기에너지가 전지에서 저항으로 이동을 하는 것입니다. 전자의 이동은 전자기장이 형성시켜 에너지가 이동을 돕는 매개체 역할을 합니다. 전자가 에너지를 이동시킨다면 도선 내에서 전자의 이동속도는 일정 전압이 걸렸을 때 초당 수 밀리미터도 되지 않습니다. 이렇게 '느린' 전자가 에너지를 순간적으로 이동시킬 수 없습니다.
도선에 전자기장이 형성이 되면 이것을 통해 에너지가 전지에서 저항으로 이동을 합니다. 자세한 내용은 고급 전자기학 교재나 고체물리학 교재를 보면 의문이 풀릴 것입니다. -
답변
안길홍님의 답변
2015-08-06- 1
물질에는 크게 도체, 반도체, 부도체로 나눌 수 있습니다.
도체는 전자의 흐름이 자유로우므로 저항이 적으며, 반도체 및 부도체는 band구조에 의하여 저항에서 전자의 exciting에 의하여 전류의 흐름이 방해받으므로 이의 방해력이 쥴열로 변환하여 발열현상이 일어납니다. -
답변
안길홍님의 답변
2015-08-16- 1
첨부파일
전기회로는 크게 2가지로 나눌 수 잇습니다.
(1) 도선을 따라 흐르는 V=iR에 의하여 이루어지는 회로와
(2) Q=CV에 의하여 유전공간에 의하여 이루어지는 회로로 나눌 수 있습니다.
V=iR회로에서는 저항에 의하여 전류의 흐름이 제한을 받고 있으므로 쥴열이 발생하게 됩니다.
그러나 Q=CV는 장이론(field theory)에 의하여 전자기장 이론에 따릅니다. 이러한 연유로 진공의 공간(우주 공간에서의 저항은 0 이므로 V=iR에 의하여서는 전기가 흐르지 못합니다)에서도 전자기장은 전파하게 되는 것입니다(우주 공간에서의 태양전지에 의한 에너지의 송신). 즉 양의 전자기장이 형성되면 대칭되는 음의 전자기장이 형성되는 것 입니다. 이를 magnetic mirror effect라고 정의하고 있습니다. 전장과 자장은 직각의 방향성을 가지고 있습니다. 쉬운 예로써 휴대폰을 생각하시면 발신 휴대폰내에서는 V=iR, 일단 발신된 신호는 Q=CV의 장이론에 의하여 전장에 의하여 자기장이 유도되고, 유도된 자기장이 공간(유전체)에 전파되어 휴대폰의 수신 안테나에 도달하며, 수신 휴대폰내에서는 다시 V=iR에 의하는 것이 이에 해당하는 것입니다.
또한 무중력 상태의 우주 공간으로 부터 전자기장의 신호를 지상에서 수신할 수 있는 것입니다.여기에서 Maxwell의 변위전류(displacement current)라는 개념이 도입됩니다. -
답변
윤상진님의 답변
2017-12-15- 1
저항은 전류의 흐름을 방해하는 성질을 가지고 있습니다.
즉 Conductivity에 차이가 있습니다.
저항에서의 에너지 소비는 열로 발생합니다.
전선과 같은 도체에도 일정한 저항 성분이 있어서
정격 이상의 전류를 흐르게 하면, 전선에 열이 발생해서
화재의 원인이 되기도 합니다.