좋은 질문입니다. 아무래도 제 설명이 분명치 못했습니다. 혼란을 드려 죄송합니다. 패러데이 법칙은 [자기장의 시간에 대한 변화는 기전력(=전압)을 유도한다]라고 알고계시면 시험보는데는 아무 지장이 없을것입니다. 지금부터 드리는 설명은 TMI가 될수 있습니다. 패러데이 이론은 회로이론 에서와 전자기장이론에서 해석과 의미가 약간 다르게 표현됩니다. 간단하게, 단순하게는 회로에서 전위차에 의해서 전압이 형성되고, 마치 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 내려간다 라고 설명하지만, 엄밀히는 그 회로 안에 전기장이 1차적으로 형성되고, 그 전기장과 전하의 상호작용에 의해(F=qE) 회로에 전하가 흐르게 됩니다. 이러한 관점에서, *폐회로를 통과하는 자속이 시간에 따라 변하게 되면 회로엔 전기장이 유도되어 전류가 흐르고, 이를 기전력이 유도된다고 표현합니다.* 이렇게 설명해야만이 나중에 홀효과를 포함한 몇가지 이론을 추가적으로 설명할수 있게 됩니다만, 시험문제 보시는데는 불필요한 정보를 포함합니다. 전자기장이론에서는, 대게 패러데이 법칙을 미분형으로 쓰게 됩니다. 여기서는 좌변과 우변의 상관성, 그런니까 강의시간에 말씀드리는, 예를 들어 F=ma를 설명 드릴때처럼 [ F가 원인이고 ma가 결과니까, 힘은 물체의 운동상태를 변화시키는 원인이다]라고 읽는 것처럼 원인과 결과에 대한 식과 달리 원인과 결과의 의미가 상실됩니다. 왜냐하면 전기장의 공간상 회전(이것을 수리물리학에선 curl 이라고 부릅니다.)변화는 시간에 의존하여 변하는 자기장을 유도하며, 그 역 역시 성립하기 대문에 시간에 대한 자속변화는 전기장의 공간상회전변화를 유도한다라는 동일성이 보장됩니다. 마지막으로, 정지한 전하는 전기장을 등속운동하는 전하는 자기장을, 가속하는 전하는 전자기파를 발생시킨다는 사실은 알고계신대로 맞습니다. 여기서 부터는 변명이자 핑계입니다. 대학교 1학년 수준 일반물리학의 전자기학을 설명하려면, 많은 부분을 건너뛰어야합니다. 예를들어, 단순히 전기장의 공간변화라고 말씀드리는 부분는 사실 회전변화하는 전기장, 그러니까 엄밀하게 curl x E에 대해 설명을 해야하지만, 이는 어려운 수학을 동반하기때문에 단순하게 전기장의 공간 변화라고만 말씀을 드립니다. curl이나 divergence 역시 미분의 한 형태임은 틀림이 없기 때문입니다. 또한 회로안에서의 전기장 유도에 대해 충분히 다루고 싶지만, 이는 기전력이란 설명자로 충분히 표현 되기 때문에 대부분 생략하고 넘어가도 지장이 없다고 판단합니다. 하지만 저도 모르게 계속 [자기장시간변화는 기전력을 유도한다]가 아닌 [자기장 시간변화는 전기장공간변화를 유도한다]라고 설명드린 것은 여전히 충분히 설명난이도를 조절하지 못한 저의 패착이자 자충수임은 변치 않는 사실입니다. 정말 죄송하게 생각합니다. 이러한 연유로 몇번정도 연습해서 영상을 따기는 하지만, 머릿속에서 꽤나 많은 부분이 편집과 추가가 계속됩니다. 그래서 이리저리 혼란을 드리기도하며, 꽤나 이상하거나 잘못된 결론을 집어 드려 후에 수정해드리기도합니다. 다시금 이점에 대해 죄송하다는 말씀 다시금 드립니다.
맥스웰 제3방정식(패러데이 전자유도법칙)에서 자기장이 변하면 전압,전류를 유도하는데
왜 전기장을 유도한다고표현하는지요?
흐르는 전하(전류)는 자기장을 만들고 정전하는 전기장을 만드는것 아닌가요?
좋은 질문입니다.
아무래도 제 설명이 분명치 못했습니다. 혼란을 드려 죄송합니다.
패러데이 법칙은 [자기장의 시간에 대한 변화는 기전력(=전압)을 유도한다]라고 알고계시면 시험보는데는 아무 지장이 없을것입니다.
지금부터 드리는 설명은 TMI가 될수 있습니다.
패러데이 이론은 회로이론 에서와 전자기장이론에서 해석과 의미가 약간 다르게 표현됩니다.
간단하게, 단순하게는 회로에서 전위차에 의해서 전압이 형성되고, 마치 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 내려간다 라고 설명하지만, 엄밀히는 그 회로 안에 전기장이 1차적으로 형성되고, 그 전기장과 전하의 상호작용에 의해(F=qE) 회로에 전하가 흐르게 됩니다. 이러한 관점에서, *폐회로를 통과하는 자속이 시간에 따라 변하게 되면 회로엔 전기장이 유도되어 전류가 흐르고, 이를 기전력이 유도된다고 표현합니다.* 이렇게 설명해야만이 나중에 홀효과를 포함한 몇가지 이론을 추가적으로 설명할수 있게 됩니다만, 시험문제 보시는데는 불필요한 정보를 포함합니다.
전자기장이론에서는, 대게 패러데이 법칙을 미분형으로 쓰게 됩니다.
여기서는 좌변과 우변의 상관성, 그런니까 강의시간에 말씀드리는, 예를 들어 F=ma를 설명 드릴때처럼 [ F가 원인이고 ma가 결과니까, 힘은 물체의 운동상태를 변화시키는 원인이다]라고 읽는 것처럼 원인과 결과에 대한 식과 달리 원인과 결과의 의미가 상실됩니다. 왜냐하면 전기장의 공간상 회전(이것을 수리물리학에선 curl 이라고 부릅니다.)변화는 시간에 의존하여 변하는 자기장을 유도하며, 그 역 역시 성립하기 대문에 시간에 대한 자속변화는 전기장의 공간상회전변화를 유도한다라는 동일성이 보장됩니다.
마지막으로, 정지한 전하는 전기장을 등속운동하는 전하는 자기장을, 가속하는 전하는 전자기파를 발생시킨다는 사실은 알고계신대로 맞습니다.
여기서 부터는 변명이자 핑계입니다.
대학교 1학년 수준 일반물리학의 전자기학을 설명하려면, 많은 부분을 건너뛰어야합니다. 예를들어, 단순히 전기장의 공간변화라고 말씀드리는 부분는 사실 회전변화하는 전기장, 그러니까 엄밀하게 curl x E에 대해 설명을 해야하지만, 이는 어려운 수학을 동반하기때문에 단순하게 전기장의 공간 변화라고만 말씀을 드립니다. curl이나 divergence 역시 미분의 한 형태임은 틀림이 없기 때문입니다.
또한 회로안에서의 전기장 유도에 대해 충분히 다루고 싶지만, 이는 기전력이란 설명자로 충분히 표현 되기 때문에 대부분 생략하고 넘어가도 지장이 없다고 판단합니다.
하지만 저도 모르게 계속 [자기장시간변화는 기전력을 유도한다]가 아닌 [자기장 시간변화는 전기장공간변화를 유도한다]라고 설명드린 것은 여전히 충분히 설명난이도를 조절하지 못한 저의 패착이자 자충수임은 변치 않는 사실입니다. 정말 죄송하게 생각합니다.
이러한 연유로 몇번정도 연습해서 영상을 따기는 하지만, 머릿속에서 꽤나 많은 부분이 편집과 추가가 계속됩니다. 그래서 이리저리 혼란을 드리기도하며, 꽤나 이상하거나 잘못된 결론을 집어 드려 후에 수정해드리기도합니다. 다시금 이점에 대해 죄송하다는 말씀 다시금 드립니다.
@@4rks_physics 정말 감사드립니다. 자세하게 설명을 해주시니 큰 도움이 됩니다.
미분에서 적분형으로 바뀌는것을
물리적으로 어떻게 설명가능한가요..?