모르실걸요? 진짜 전기가 전달되는 방법.
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- Опубликовано: 20 авг 2024
- 준비 되셨나요? 전기에너지를 파헤쳐 봅시다.
이거 상당히 중요한 내용이에요! 모르시면 손해!
오타 정정
원자 핵의 수는 일정하며 정공이 늘어나는 것입니다.
9:30 전기장의 정비례합니다 X / 전기장에 정비례 합니다. O
16:13 집중소자모델: LUMPED MODLE X/ LUMPED MODEL
Special thanks to:
Bruce Sherwood, Ruth Chabay, Aaron Titus, and Steve Spicklemore
matterandinter...
VPython simulation: tinyurl.com/Sur...
Thanks to Ansys for help with the simulations: www.ansys.com/...
Huge thanks to Richard Abbott from Caltech for all his modeling
Electrical Engineering RUclipsrs:
Electroboom: / electroboom
Alpha Phoenix: / alphaphoenixchannel
eevblog: / eevblogdave
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Big Clive: / bigclive
Z Y: / zongyiyang
NYU Quantum Technology Lab
/ @nyuquantumtechnologylab
Dr. Ben Miles
/ @drbenmiles
Further analysis of the large circuit is available here: ve42.co/bigcir...
Special thanks to Dr Geraint Lewis for bringing up this question in the first place and discussing it with us. Check out his and Dr Chris Ferrie’s new book here: ve42.co/Univer...
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References:
A great video about the Poynting vector by the Science Asylum: • Circuit Energy doesn't...
Sefton, I. M. (2002). Understanding electricity and circuits: What the text books don’t tell you. In Science Teachers’ Workshop. -- ve42.co/Sefton
Feynman, R. P., Leighton, R. B., & Sands, M. (1965). The feynman lectures on physics; vol. Ii, chapter 27. American Journal of Physics, 33(9), 750-752. -- ve42.co/Feynman27
Hunt, B. J. (2005). The Maxwellians. Cornell University Press.
Müller, R. (2012). A semiquantitative treatment of surface charges in DC circuits. American Journal of Physics, 80(9), 782-788. -- ve42.co/Muller...
Galili, I., & Goihbarg, E. (2005). Energy transfer in electrical circuits: A qualitative account. American journal of physics, 73(2), 141-144. -- ve42.co/Galili...
Deno, D. W. (1976). Transmission line fields. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 95(5), 1600-1611. -- ve42.co/Deno76
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Special thanks to Patreon supporters: Inconcision, Kelly Snook, TTST, Ross McCawley, Balkrishna Heroor, Chris LaClair, Avi Yashchin, John H. Austin, Jr., OnlineBookClub.org, Dmitry Kuzmichev, Matthew Gonzalez, Eric Sexton, john kiehl, Anton Ragin, Diffbot, Micah Mangione, MJP, Gnare, Dave Kircher, Burt Humburg, Blake Byers, Dumky, Evgeny Skvortsov, Meekay, Bill Linder, Paul Peijzel, Josh Hibschman, Mac Malkawi, Michael Schneider, jim buckmaster, Juan Benet, Ruslan Khroma, Robert Blum, Richard Sundvall, Lee Redden, Vincent, Stephen Wilcox, Marinus Kuivenhoven, Clayton Greenwell, Michael Krugman, Cy 'kkm' K'Nelson, Sam Lutfi, Ron Neal
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Written by Derek Muller
Edited by Derek Muller
Filmed by Trenton Oliver and Petr Lebedev
Animation by Mike Radjabov and Ivy Tello
Additional video/photos supplied by Getty Images
Music from Epidemic Sound and Jonny Hyman
Produced by Derek Muller, Petr Lebedev, and Emily Zhang
Dubbed by Mingi Kwon
Additional Edited by JH, J
Supported by Yuna Lee 
Наука
한번 더 과학자들의 사고방식에 존경을 표현합니다. "자신이 틀렸을 수도 있음을 인정하는 사람이 과학자"란 말이 정말 틀리지 않았네요. 틀린 부분을 지적하는 다른 과학자들의 자세 역시 존경 받아 마땅하다고 생각합니다. 이런 좋은 영상을 볼수 있게 해주셔서 감사합니다.
??? : 양자역학은 틀렸습니다
오류를 제기한 다른 유튜버들에게 반감만 든 게 부끄럽네요..
오히려 이 영상이 만들어질 수 있었던 계기이자 과학의 발전이 이런 부분에서 이루어지는 것일텐데, 많이 반성해야겠습니다
@@user-zd7eh6xj3l ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
인종차별 사기 1위 노비 민족 기생 민족 표절 민족 소국 찌꺼기가 주제 파악이나 해라 ㅋㅋㅋㅋ
@@user-zd7eh6xj3l ??? : 신은 주사위를 던지지 않습니다
전자과 졸업자인데 학부시절 전자기학과 초고주파공학 수업때 배웠던 내용들을 간단요약해서 복습한 기분이 들었습니다.
결국 핵심은 '전기에너지는 전기장(electric field)을 통하여 빛의속도로 전달된다'는 것이네요.
전자기학 난이도 투탑 들으셨네
왜 고등학교에서 대충 전자의 흐름으로 때우고 넘어가는지 알 수 있는 영상이었습니다.
사실상 물1,2에서는 아예 배우질 않고 그나마 중학교에서도 옴의 법칙 수준….
@@user-dx6ln2mf7l 물2에 있잖아요
@@ch3stnut_o_033 물2에서 안 배워요 그냥 트랜지스터만 나오지
@@user-yg6bw1vo5p 나도 그랬는데 저는 여기서 처음보네요
"전기에너지는 전선의 전하 또는 전류가 아니라 전기장을 통해서 전달된다 (심지어는 전선이 끊어져 있더라도)"는 내용을 물2에서 가르 치지 않는다는 내용을 말하려는 것 같습니다.
pcb 설계가 왜 예술의 영역이라 불리는지 알 수 있는 영상이라 생각합니다 같은 회로도의 pcb지만 트레이스 배열과 그라운드의 위치에 따라 노이즈의 크기와 형태가 천차만별이라 많은 고충을 치렀거든요 이 영상을 보니 같은 회로도라 해도 왜 소자의 위치에 따라 오실로스코프 파형이 다른지를 어느정도 이해 할 수 있게 되었습니다
소자 배치 및 PCB회로 및 레이어 설계가 왜 아트웍이라고 불리는지 이해하게 되었습니다 ㄷㄷ
스트리머 방전 이론을 배우면서 전하와 전기장에 대한 상호작용을 배웠었는데 영상을 보고나니 기존에 알고 있다고 생각했던 관점이 바뀌는 좋은 계기가 되었습니다. 감사합니다.
본래의 의도를 제대로 전달받은 사람도 있군요
전자가 전기장에 의해 재배치 되는 시간이 매우 짧아서 무시할 정도라고 영상에는 나와있는데, 일반적인 회로에서는 맞지만 무시하지 못하는 분야도 있습니다. 최첨단 공정으로 만들어진 반도체의 회로죠. 요즘 반도체는 작동 속도가 워낙 빠르고 소자마다 매우 적은 수의 전자나 홀을 사용하기 때문에, 전자나 홀의 이동시간이 매우 중요합니다.
지난 번 영상을 봤을 때,
스위치를 닫기 전에도 전기장이 도선에 퍼진다는 걸 생각 못하고
전기장이 퍼지는 데 걸리는 시간이 훨씬 길지 않나? 했었는데
이번 영상에서 바로 해결되네요
단순 이렇게 큰 도선 하나도 이해하기 힘든데, 반도체는 그 작은 데에 도선 엄청 많이 우겨넣어서 만든거니…. 반도체 공학이 얼마나 대단하고 돈이 많이 드는 기술산업인지 다시 한번 느끼게 되네요.
ㄹㅇ 물리학이 얼마나 대단한지 느껴지네요
심지어 고려할게 더 많음... 양자 터널링 같은거
진짜 반도체를 처음 만든 인간은 머리에 뭐가 들었나 뜯어봐야됨
@@aghad ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ ㅇㅈ
@@aghad 다수의 이익을 위한 소수의 희생 ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
옴의법칙, 전송선 이론이 어떻게 맥스웰방정식과 연결되는지 무척 궁금했는데 시원하게 알려준 매우 훌륭한 영상입니다. 이런 내용이 교과서에 꼭 들어있어야겠습니다.
지난 동영상에서 궁금했던 게 인과율이었는데 축전기를 그리니까 정말 명쾌하게 설명되네
정말입니다! 기존의 사고방식이 박살나며 멍해졌습니다... ㅎㅎㅎ
축전기 원리가 뭐길래 명쾌하게 설명되는건지 궁금하네요... 혹시 저를 위해 설명 가능하실까요?
@@flyingpan2639 전하를 띤 두 도체를 가까이 하면 두 도체의 전하 차이 때문에 전류가 흐르거든요 근데 전지 주변은 플러스 마이너스로 강하게 전하를 띠게 되잖아요 그러니까 아직 전하가 0인 전구(저항) 쪽에 대해 축전기처럼 작동하는 걸로 볼 수 있는 거에요 (+)||(-) 가 아니라 (+)||(0) 또는 (0)||(-) 형태의 축전기가 되는거죠
지난 영상에서 전구가 거의 즉시(1/C)밝아지기 시작하지만 조금씩 밝아지기 시작해서 전기장이 회로의 접힌 끝에 도달할 때에 부터 최대밝기가 나올 것이다. 그것이 인덕턴스와 캐패시턴스로서 표현되는 것 같다는 댓글 남겼는데요. 맞췄네요. 히힛
대단하십니다 ㅎㅎ
이걸 맞추시다니 대단하네요..ㄷㄷ
물리 초고수시네요 ㄷㄷ
그렇다면 모든 배터리는 연결되어 있지 않은 주변 전자기기에도 모두 전기를 순간 공급하겠네요
도선으로 연결되어 있지 않아서 그 공급이 주기적이지 않아 결국 끊기겠지만요
전류가 흐르게 된 도선 자체가 거대한 배터리 혹은 축전기 역할을 하는 셈이네요
도선이 연결된 상황이라면 전기 공급이 일시적이지 않고 안정적으로 주어질 거 같네요
매우 깔끔한 정리와 이해인것 같아.. 좋아요 버튼을 누르고 갑니다.
엘이디를 연결하면 보일 정도라고 했는데 그럼 근처에 끊어진 전선에 연결된 엘이디가 있으면 연결된 선쪽에 전원을 연결하는 순간에 아주 약하게 켜졌다가 꺼지는건가요?
여전히 헷갈리네요.
@@nonopiano 맞는듯 합니다. 다만 매우 빠르기때문에 눈으로 확인할수는 없을거같기도 합니다.
@@DreamDelight0 정말 신기하네요.
이론적으론 길가에 버려진 1미터 길이의 전선에 연결된 전구에 온 우주에 존재하는 막 연결되는 전원소스가 모두 영향을 미치는거네요.
@@nonopiano 맞아요. 지구도 그렇구요
PCB에서 그라운드 처리가 정말 중요하죠 정말 오래전 일이지만 옛 경험이 떠오르네요. 전 개인적으로는 이제껏 유튜브에서 본 영상 중 최고의 영상들이 이전 편과 해당 편입니다.
자동차 배터리 바꿀려고 하는데, 이 영상이 큰 도움이 되었습니다. ^^ 😁
받데리 바꾸는데 옆의 차 전조등 살짝 안켜지는지 잘 살펴보세요. ^^
@@nonopiano
ㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋㅋ
@PSS
영상을 보고 왜 이해가 안 되시나요..
도선에 연결돼있지 않아도 에너지는 파동의 형태로 전달이 되니까, 그에 대한 드립이잖아요..
자기장이 왜 생성되는지에 대해서도 간략하게 추가설명써보자면... 도선 내부 전자가 전기장에 의해 가속될 때, 이 전자의 속력에 의해 길이 수축이 발생합니다. 전자기력 힘의 상수가 중력 관련 상수보다 훨씬 크기때문에 가능한일입니다. 따라서 전자 관점에선 단위 도선 길이당 양성자 개수가 줄어드는 효과가 발생하고, 양성자 관점에선 단위 도선 길이당 전자 수가 감소하는 효과가 생기고 이에 의해 자기장이 유도됩니다.
놀랍네요 😊
이해 노트.
1:30 본론, 실험 세팅
I. 10m짜리 축소판, 처음 30나노초동안은 회로와 동일하게 작동.
II. 오실로스코프(파동과 같은 주기적인 변화를 시각적으로 보여주는 측정 장치)로 측정 가능.
1:58 실험 과정
I. 저항(전구) 설치.
II. (전류 연결하고), 오실로스코프로 측정.
III. (거리로 인한) 시간 지연이 얼마나 되는지 측정.
2:17
전압의 크기는 매우 중요.
2:21
그걸 고려하지 않은 사람들.
2:53
I. 가정한 전압과 전류는 높다.
II. 누설 전류보다 훨씬, 적절한 장치에 있으면 실제로 빛을 낼 정도로.
III. 이러한 전력은 대략 빛이 1m를 이동하는 시간만에 전구에 빛을 불어넣을 것이다.
3:13
실험에 돌입하기 전에, 몇 가지 오해들을 짚고 넘어가겠다.
3:18
[첫 번째 오해 : 전자가 에너지를 전달한다는 생각]
1)
I. 전자와 전구로 구성된 이상적인 회로 가정.
II. 전구 필라멘트 원자들.
III. 바깥층 자유전자들. 빠르지만, 무작위 방향성. 따라서 결과적으로 이동거리는 작다.
IV. 자유전자가 금속 이온과 충돌, 운동에너지 전달.
V. 자유전자 느려짐, 금속 진동.
4:16
2)
I. 전자가 (배터리에서 전구로) 에너지를 운반, 전구는 운동에너지로 발산한다는 인식.
II. 전자의 운동에너지는 어디서?
III. 도선의 전기장.
IV. 전기장은 어디서?
5:04
I. 전자들 간의 척력이라는 설명.
[두 번째 오해 : 이동 전자가 서로 밀어낸다는 생각.]
II. 회로 내 전하 밀도 평균은 0. (플러스 마이너스 제로)
III. 결론 : 전자는 서로를 밀어낼 수 없다.
5:55
[세 번째 오해 : 전기장이 배터리에서만 나온다는 생각.]
I. 배터리에는 전기장이 있지만, 그 전기장만이 다는 아니다. (반례 제시)
II. 도선 표면 전하량 변화에서 생기는 전기장.
주변에서 태클을 거는 바람에 더 정확하게 알게 되어 기쁩니다. 본인께서는 좀 당황하셨겠지만 저희는 더 좋은 자료를 얻게 되었습니다.
원래 저런건 전문가들이 딴지를 걸고 그걸 증명하는 과정에서 성장하는 거죠..
한국의 어느 과학 유튜버가 "과학자는 언제든 자신이 가진 지식을 내팽개 칠 준비가 되있다.!"라고 했던걸 기억해요..
그만큼 논박을 오가는 과정에서 과거의 사실이 오류로 밝혀지는 것도 많으니...
예전 수학자들은 이걸로 결투도 벌였으니 ㅋㅋ
과학자들이 대단한 점은 이런 것들을 이해하고 있다는 점이고,
과학자들이 아쉬운 점은 이런 것들을 설명할 때 다른 사람들도 다들 이해하는 줄 알고 몇몇가지 전제조건이라던지 기본적인 컨디션에 대한 설명을 누락한다는 점이고,
다시 과학자들이 대단한 점은 그런 것조차 인정하고 정정을 해준다는 점이다.
(단, 교수님과 대학원생이라는 조건은 제외)
그리고 전문가분들이니 뭐 다른 방법이 있을지 모르겠으나 오실로스코프를 연결하면 실험조건이 무너집니다.
특히 GND로 패스가 하나 더 생기기 때문에 길이 조건이 깨집니다.
물론 초고주파 해석이 들어가는 초기 결과에는 영향이 없어서 무시할만하겠지만 뒤에 올라오는 파형은 바뀝니다.
늘 전기와 전압 전류가 제대로 이해되지 않았었습니다. 이해의 모순이나 한계에 부딪쳤고, 원리나 근본을 몰라도 실용적인 부분에선 공식과 경험으로 충분했으니 문제는 없었지만, 가슴 한 편이 답답했습니다. 내용들을 찾아봤지만, 여전히 갈증이 있었습니다. 근데 이 영상은 그 갈증을 상당히 해소해주는 것 같습니다. 감사합니다.
좋은 영상 감사합니다. 예전에 대학-전자기학 강의에서 전선이 있어도 주변의 전자기파를 차단하면 전기는 흐르지 않는다고 교수님께서 말씀해주신 것을 이해하지 못하고 그냥 지나갔었는데 이 영상을 보면서 다시금 생각해게 되었네요.
한편으로는 이해가 가지만 기존에 익숙하게 생각하던 옴의 법칙들과 생각하기 어려운 부분들이 막 혼동되는 느낌입니다 ㅋㅋ. 그런데 조금씩 생각을 확장해보니 파동이라는 개념에 빗대어 보면 당연하다는 생각이 들기도 합니다. 과학시간에 배웠듯이 파동의 에너지는 매질을 통해 전달되지만 매질 자체는 진동할뿐 파동과 함께 움직이지는 않다는 것을 알고 있습니다. 따라서 전기에너지를 파동, 전자를 매질로 생각하면 다른 방식으로 편하게 이해가 되는것 같습니다. 전기에너지가 건전지에서 전구로 전달되어도 매질(전자) 자체는 크게 움직이지 않는거죠. 전자기파는 매질이 필요없는 파동이기도 하고요. 물론 매질이 필요없다고 해서 매질과 상관이 없는건 아닌것도 우리는 알고 있습니다. 빛은 매질의 굴절율의 따라 속도가 달라지는것을 알고있죠. 도선이라는 존재자체가 전자를 이동시키기 위한 통로가 아닌, 전자기파를 전달시키기위한 매질과 같이 보면 될것같습니다. 전자기파는 매질이 필요없기 떄문에 진공에서도, 공기중에서도 사방으로 퍼져 나가지만 우리는 전자기파가 좀 더 잘 퍼지게 하는 매질(도선)을 사용하여 전기 에너지를 이용하고 있는겁니다.
오 다행입니다. 이전영상을 보고 제가 잘못알고있는지 광자지식까지 검토했습니다.
사고실험이라면 이해합니다. 그 영상은 전자기파와 전자기력의 유도에 대한 정말 좋은 사고실험영상이였습니다.
그래도 이번 영상은 저번 영상보다 훨씬 이해하기 쉽네요. 전자기장 자체를 시각화한게 도움이 됐어요.
설명이 복잡하고 사람들이 내 말을 이해하지 못한다면, 그건 내가 잘 모른다는 뜻이다.
아래에 아직도 전자가 에너지를 공급한다고 호소하는 수 많은 댓글들을 보니.. 모른다는 걸 솔직하게 인정하는 댁같은 건전한 댓글이 참 희소하다는 게..
전선은 2선 이상입니다.
흑색 또는 적색을 Active로 사용하고 흰색은 Neutral, Blue는 Ground입니다.
정상인 경우 Voltage Detector로 Check하면 Active에서는 Check시 Beep Sound를 들을 수 있고, Neutral과 GND는 Beep Sound가 없습니다.
Neutral이 단선된 경우 Newtal에서도 Beef Sound가 발생합니다.
단선이란 전압이 더이상 0V가 아니고, Active의 자기장이 단선에 유도되기 때문입니다.
전기 배선의 단선은 이런식으로 찾아 갑니다.
실무에서 이렇게 간단한것을 물리학적으로 설명을 들으니 재미 있네요.
ㄹㅇ 어렸을떄 학교에서 알려주는것과 나중에 대학 전문학과로 배우는것에서의 지식의 반전이 있으면 뒷통수가 얼얼해지죠 ㅎ
가장 큰 예시가 물 ㅋㅋㅋ
물은전기가 흐른다!
아니다 불순물이없는 순수한물은 전기가 안흐른다!
아니다 순수한물이라도 조금이나마 전기가흐른다!
공학 어느정도 배운 사람들에게는 옳은 영상이지만, 아닌 사람들에게는 잘 못 이해 시킬수도 있는, 그런 영상이네요.
팩트: 머글들은 무슨 싸움을 하고 있는지도 이해 못한다. 모르면 그냥 ㄹㅇㅋㅋ 만 치라고!
오히려 공학자와 물리학자의 간극으로 인해 발생한 오해라고 생각해서 공학을 어느정도 배운분들이 오해가 깊어지지 않을까 싶었는데 아니었나보네요
@@user-fw4yj7oj5v 설명하면 복잡해지니, 비유하자면 장님들이 코끼리 다리와 코를 각각 만지며 "코끼리는 단단해!" "아니야! 코끼리는 유연해" 라며 얘기하는것 과 동일하다 이해하시면 되겠습니다. 서로 다른 방향에서 더듬고 있는거죠.
@@logoyangban 어 제말이 그말이였어요
이전의 영상이 일반인용이고, 그래서 너무 공학적으로 구체적인 내용을 빼면서 오해가 생겨서 공학을 전공한 사람들이 반론을 제기하자 이에 대하여 추가 설명을 담은 비디오입니다. 즉 이번 편 만큼은 공학 전공자들을 위한 비디오죠.
다시 원래의 사고실험으로 돌아가면 1/c만에 전구가 켜지긴 하는데, 그건 도선의 전기장 효과때문에 발생하는 약한 전류로 인해 생기는거고, 실제로는 1초가 지나야 전구가 강하게 켜지겠네요. 이는 도선을 통해서 형성된 전기장인거구요.
유튜브의 순기능을 대표하는 영상이네요
솔직히 이전 영상의 중점은 전기에너지는 도선의 전자에의해 전달되는게 아닌, 장으로 전달된다.
이것인데..
이것의 근거 중 하나로 도선이 연결되지 않아도, 공간상에서 장으로 에너지가 전달되는 상황을 사고 실험으로 보여줬는데
반박하는 사람들은 그 너무 그 사고실험에만 극렬하게 매몰돼어서 이런일이 발생한거 같네요.
아무리 전달되는 에너지가 작더라도 결국 '장'으로 인해 에너지가 전달되는 상황이 맞는데...
"그정도 에너지로 전구를 켠다고? 결국 제대로된 에너지 전달은 결국 도선을 통해서 인데?" 하면서 어차피 도선 내에서도 전기장으로 에너지가 전달되는것인데도, 논점을 제대로 못잡고 반박하는걸로 보여지네요.
옛날에 오실로스코프 같은거 방진 테이블에 올려놔도 전선에 걸리는 진동 패턴이 오실로스코프에 그대로 잡혀서 원인이 뭘까하고 고민했는데 명쾌한 답을 알 수 있었네요 좋은 사실 알고 갑니다
지난 영상을 다 보고도 도대체 뭔소리야 싶었는데
이번영상에서는 DC회로를 초고주파로 해석하고 있네요
DC회로이지만 초기상태를 물어보는 문제였다면 전공자는 다 맞췄을듯
그래서 낚시영상이라고 전공자들이 죄다 빡쳣던거고요. 애초에 저런 누수전력으로 전구를 작동시킬 미친놈은 없으니. 멀쩡한 전도체가 있는데.
ㅋㅋㅋ 재밌는게 여기에 나오는 반박영상에도 내가 구독하는 채널이 있다는게 웃김
이런 논쟁과 토론이 있는게 전기쟁이로써 참 흥미롭고 재밌당
그러니까 어쨌거나 전자가 움직이기만 하면 전구가 작동할거고 전자가 움직이는 이유가 전자간의 물리적 접촉때문이 아니라 전자기장에 의한 것이라도 전구가 작동할수 있기 때문에, 전자가 전력을 인계한다는 아이디어보다 전자기장이 전력을 인계한다는 아이디어가 옳다 는 이야기인듯
기존에 들어서 알고 있었던건,
"발전소 전기가 집에까지 도달하는 게 아니다. 줄지어진 구슬처럼 입력단에서 밀고 끝단에 있는게 밀려 나온거다"
이런 설명을 듣고 도무지 이해가 안되었던 이유는, 전선 끝단에 얼마나 많은 에너지가 뭉쳐있었길래 밀려서 그 전력이 발생하는가? 라는 의문 때문이었다.
반면에, 전자기장이 전류를 통하게 한다는 영상의 설명은 복잡하긴 하지만 기존 설명보단 합리적으로 보인다.
전류가 물처럼 흐른다거나, 구슬처럼 끝단에 있는걸 밀어내는 거란 식의 비유들 때문에, 본질을 이해하는 데 어려움을 겪는 1인이다.
올 겨울에 일반물리학을 공부하고 나면 저걸 이해할 수준이 되려나
에너지가 뭉쳐 있다는 표현 보다는 전선 내부에는 자유전자가 엄청나게 많다는 표현이 더 맞겠네요. 도선 내부는 자유전자로 꽉 차 있어서 외부에서 전자를 밀어넣으면 그만큼 빠져나가게 되죠.
에너지가 전위차로부터 전달되므로, 회로가 만들어지고 난 후 스위치가 닫히기 전, 스위치 부분에 전위차가 생성되기 위해서 전자가 2광초의 거리만큼 이동해야 하죠. 그래서 인과율에 위배되지 않는 것 같습니다.
진짜 개똑똑하시네요. 이런 통찰을 24분만에 전달하시는 게 대단하심.
전기공학 대학과정에 배웁니다. 똑똑한것도 아님... 물론 대중에 "쉽게" 설명한건 공이 있는데, 불알 두쪽 장담하고 비전공 (특히 수학에 무지인 사람들)이 한번에 100% 이해하는사람은 없음. 그래서 애초에 이런 전문지식을 간단하게 설명하는거 자체를 하지 말았어야됫는데, 소재가 없는지 그냥 강행함.
비전공도 한방에 이해되도록 설명 잘하는게 신기함...
@@kopazwashere 님말처럼 비전공자 이해한사람 없을듯 저거 설명해보라 하면 뽑아먹은 결론만 말하지 이유에 대해 절대 말 못함
진짜 비전공자인데도, 영상 개재밌었고 뿐만 아니라 이해가 된다는 사실이 놀랍네요.
기존의 전기 관련 생각을 바꿔놓았습니다.
@@kopazwashere 님 말대로라면 님은 이 유튜브 영상이 아니라 논문 열람 사이트에 계셨어야죠 ㅋㅋㅋ 아는 거 나와서 기쁘신데 영상의 의도는 파악하지 못하셨나봅니다
논쟁의 과정이 보인다는 점이 귀하네요. 중고등학교 선생 수준에서는 설명할 수 있는게 아니었습니다. 질문자만 바보취급받는데 참...
전기기사 공부했을때 이해안되던 원리부분에서 매우 도움이 되었습니다! 감사합니다!
단선이 되어도 불이 켜진다는게 신기하네요.
결국 지난 영상에서 저같은 일반인에게 알려주려한건 전자가 에너지를 전달하는게 아니라 장이 에너지를 전달한다는 것을 알려주고자 함이었는데 다른데에 핀트가 꽂혔었네요. 오늘 영상은 지난영상보다 어려워서 이해하진 못했지만 결론은 잘 알았습니다. 좋은영상 감사합니다.
그쵸 결국 에너지 전달의 주체는 공간으로 퍼저나가는 장이다. 이것인데.. 간단화시킨 모델에만 너무 매몰되니 발생되었던 오류들이죠
하지만 전압이 매우 커야된다는사실
무선충전이 가능한 것도 이런부분에서 오는군요
저실험을 할려면 전선과 전선사이의 정전용량값을 설정해주고 얘기를 했어야됐는데 그렇지못했습니다
근데 전기쟁이들은 알겠지만 보통 저경우에는 전선사이의 정전용량은 무시하는게 기본 전제라서 그부분에서 오해가 있던것같습니다
영상 잘봤습니다 많은 공부가 되었네요
이 영상을 원 영상 포함해서 한 4번? 보고 있는디 자꾸 왜 그랬었는지 까먹어서 또 보러오게 되네
전기를 이해하는데 있어 최고의 동영상 입니다. 물리학을 전공하고 전자기학을 재밌게 공부하는 과정에서 그 어떤 교수도 설명해 주지 못한 값진 내용 입니다
진짜 너무 인상깊은데 절반도 이해하기 힘든 게 너무 슬프네요.. 전자공에서 메디컬로 목표가 바뀌었는데 다시 전자공으로 목표를 바꾸고 싶어지는 영상이네요.
그냥 학부수준 역학이라서 나중에 방통대 이런거 수업 들으셔도 좋을 것 같아요
@@user-vt2ey6eb5j 방통대에 그런거 들을 학과 전무합니다. 수학과 조차도 없어요
메디컬을 하기에 이것도 이해못하면 빡통이지
@@rat909 죽여봐 ㅋ
좋은 공부였습니다.
배울땐 어려워도 정확하게 짚고 공부하는 것이 옳은것이겠지요.
미적분를 편의대로 쉽게 공식을 써가면서 하는것이 그릇된 것은 아니지만 사실 그렇게 풀이를 하는 것은 옳은것은 아니지요.
전기에 대해서도 마찬가지라고 생각되네요.
오랜동안 전기가 어떻게 전달되고 전자기학이라는 것이 어떤 것인지.... 모호했었는데 이번 영상들로 조금 명확해진 느낌입니다.
좋은 영상과 설명... 감사합니다.
적어도 기존의 "전자가 한쪽방향으로 힘을 받아 밀려나면서 전류가 되고 전자가 원자핵과 부딪혀 에너지를 발생시킨다."가 설명할 수 있는 현상들은 아니네요. 장으로 접근하면 예측할 수 있게되고.
영상에서 시뮬레이션 하고 있는 것은 마주보고 있는 전선의 커패시턴스에의한 과도 응답으로 전구가 1/c초 만에 켜진다는 것인데 과도 응답에서는 전선이 끈어져 있어도 에너지가 전달 되는 것은 맞지만 정상상태에서는 커패시턴스의 전압이 포화되어 에너지가 전달되지 못합니다. 과도응답만을 가지고 에너지가 전자기장을 통해 공간으로 흐른다고 말하는 건 오류 입니다. 에너지가 전자기장을 통해 이동한다는 것은 맞는 말이지만 정상상태 응답에서는 전원의 전기장과 전선 내부 전자의 흐름에 의해 발생한 자기장을 통해 에너지가 이동한 것이므로 에너지는 전선을 매개로 이동한 것입니다.
애초에 과도응답이 전류의 개념에서 시작해서 만들어지는 것인데. 저 유튜버는 마치 A는 틀렸어, 그 이유를 A로부터 나온 B를 이용해 설명해줄게 라는 느낌이네요
Rf공학자를 목표하느라고 초고주파공학을 배우고 있습니다
덕분에 한층 더 쉽게 이해가 됩니다... 최고의 영상
우리는 진작에 트랜스 코일에서 전기장을 통해 에너지를 전달 할 수 있다는걸 알고있음에도 알지 못했네요
직류로 전기를 배우니 교류를 이해하기 어렵죠 ㅎㅎ 심지어 전공자도
회로를 R-L-C 회로로 직관적으로 표현한건 진짜 대박입니다 ㅎㅎ
임피던스(루트(리액턴스코일/리액턴스축전기)) ㅎㅎ
AC에선 도선내 전자가 왔다갔다만하니까 도선내 전자가 고갈이 안되는 이유가 설명되지만 한방향으로만 흐르는 DC에선 설명이 안됐는데 전자가 원자핵의 반지름만큼만 움직여도 에너지를 발생한다니 이영상을 보고 이해가 가네요
내가 학생일때도 이런 영상을 볼 수 있는 시대였다면 좋았을 것을...
어릴때 장난감 라디오를 쓴적 있는데 선에 달린 집게를 전깃줄에 물리고 (피복에 물렸는지 도체에 물렸는지 모름)막대기를 넣었다 뺐다 하면서 방송국 전파에 동조하고 이어폰으로 듣던 기억이 남.어릴 때지만 건전지도 없이 라디오를 듣는게 신기했던 경험.이것도 공중의 전파를 길다란 전선으로 포착해서 이어폰을 겨우 울릴 약한 전류를 만든거지만..
한마디로 1광초 길이의 도선으로 만들어진 회로가 "완전히" 켜지려면 1초가 걸린다는 뜻입니다. 전구와 배터리의 거리는 상관 X
이걸보고 전선이 아무리 길어도 동력과 회로의 거리가 가까우면 상관없다는 식으로 생각하면 안됩니다.
거리에 따라 미세한 전류의 영향을 받긴 하지만, 정말 미세하기 때문에 실생활에서는 의미가 없는 수준이고 회로가 정상적으로 작동하려면 결국 전자기장이 도선을 타고 끝까지 이동해야 켜지는게 맞다고 생각하면 될것 같네요.
전기라는게 전자의 이동이 아니라 전자기장을 통해 전달된다는 사실을 깨닫게 해주셔서 감사합니다.
근데 결국은 전선에 붙어서 이동하는 전자기장이 주 에너지원이긴 한거네요 그쵸? 그래서 우리가 설비에 전선을 연결하는거고,
스위치를 닫았을때 공간으로 퍼지는 전자기장은 어찌보면 전선을 깨우는 군대의 기상나팔 같은 느낌이네요
그래서 무선충전이 느린거구나
어릴적에는 과학으로 세상을 보는 것이 익숙했지만, 어느 순간부터 그런 관점을 잊고 살았죠. 이 영상이 어릴 적 그떄의 기분을 다시 느끼게 해주네요
장이 배터리가 아니라 스위치에서부터 뻗어나가는게 인상적이네요
멋진 수준을 넘어서 전자기장에 대한 아름다운 동영상입니다.
Bring cable theory. Compute the cable inductance by two-parallel-wire cable formula. In a simple model, every cable (+ wire and - wire) has parallel capacitance, series inductance, and series resistance. In your set up, the + wire and the - wire are spaced very much apart (compare with DC or AC power cable we see in everyday life) and the length is super long. Thus the cable you use has very high series inductance.
이건 그냥 빈 형광등 송전탑 밑에 들고가보면 약한불들어오는거랑 비슷한거 같아요. 결국은 전기장에 의해 밝혀진거고 실질적으로 빛을 내기위해선 도선을 타고가는 에너지장조차도 빛의 속도로 이동한다는점을 명시해야했을듯...
그러면 이 등빛이 스위치를 키는순간 옆에 스위치에 생긴전기장에 의해 미세한 불빛이 들어오긴하지만 실질적으로 이 등이 일을 하기 위한 에너지는 도선을 따라 이동하는 전기장이 1광초후에 도달한다. 가 정확한게 아닐까 생각합니다만... 저도 제가 이걸 이해한지를 모르겠네요.
표면전하는 어떤요인에 의해 형성되는 것 이고, 왜 그 분포를 유지하기위해 전자가 쿨롱힘 반대방향으로 이동하나요?
원리.
1. 빛을 포함한 에너지는 전기장과 자기장의 수직이 되는 곳이 있으면(연속적이어야하나?) 특정 방향으로 흐른다.
2. 무선충전
오해 정정.
1. 자기장과 전기장이 퍼져서 만든 이 흐름이 도선 주변에서 작용하며 전자를 움직인다.
2. 자기장보다 전기장의 지분이 더 높다.
3. 도선이 꼭 연결되어 있을 필요는 없다. 전반에만.
전자기학 시간이었나? 플러스와 마이너스가 존재하면 그순간 온 우주를 아우르는 필드 자체는 이론적으로는 존재하는 거라고 배웠다.
맞음
지난 영상도 그렇고, 이번 영상도 그렇고,
설명에서 나오는 내용이 뭔지 모르겠어요 ㅎㅎ
그래도 전자가 회로에서 밀어내기를 하는게 아니라,
장(전자기장??)으로 인해서 움직인다라는 개념 정도로 이해합니다.
고압전선 아래에 형광등을 두면 빛을 내는걸 아니까
이해가 안 되도 납득이 되네요.
고압선 아래의 형광등이 아주 정확한 예시가 맞음
한번봐서 완전히 이해되는것은 아니지만 세상을 바라보는 저의 눈이 또한번 바뀐 것이 느껴지네요
진실을 탐구하는 모든 분들의 노력에 감탄하고 갑니다
PCB설계에 튜닝이 왜 필요한지 알 수 있는 유용한 영상인네요. ㅎㅎ
싼 똥슈머 전자기기에는 솔직히 저런 노이즈가 있다고해도 미비하고 값비싼 군장비나 메디컬정도는 되야 저런거 고려하면서 만듭니다.
@@kopazwashere 노노 아날로그(주로 파워) 신호가 디지털(타이밍) 신호에 영향을 많이 줘서, 레퍼런스가 없을 때 초기 제작 후 리비전하곤 했어요. 제가 회로쟁이가 아니라 옆에서 보기만 했는데 이제 현상을 이해했단 뜻이에요.
@@kopazwashere pcb 설계하면 항상 노이즈 고려해야죠.
전자과 다닐때 생각나네요. 패러데이와 맥스웰을 원망했던 시절이었죠ㅎㅎㅎ 이 영상의 설명이 교과서보다 훨씬 쉽네요. 대학다닐때 이런 영상이 있었으면 좋았을텐데 라는 생각이 듭니다.
간단한 비유:
에너지를 전달하는 장=임무를 수행하는 군대
배터리=장교
표면 전하=부사관
전자=병
이해하기 쉽게 잘 만들었네요. 전기현장실무정보 배달동"전기통"도 많은 관심 부탁드립니다.
아주 어릴 적에 방송에서 본 내용과 비슷하네요. 어떤 시골 마을에 송전철탑이 있는데 그 주변 집 옥상에 형광등을 가지고 가면 불이 켜집니다. 이것이 14:00 쯤에 나온 개방된 회로에서도 전구에 불이 켜지는 사례일까요?
전자기장이 전류 흐름에 영향을 비친다를 일반인이 알아듣기 쉽게 말하려면
간단한 2가지 답이 있겠네요.
무선 통신과 무선충전 입니다.
전자기징의 흐름은 연결되어있는 도체외에 연결되어있지 않은 도체에도 영향을 미칠수 있다.
깊이 있는 설명이 너무나 인상적이네요. 최고의 영상입니다.
이런 복잡한 과학 내용을 일반 대중에게 이해할 수 있을 정도로 쉽게 전달하기는 어렵습니다. 특히 중등 또는 고등 교과서에는 이러한 내용이 나오지 않을 정도로 이번 내용은 어렵고 복잡했죠. 저는 이 전 영상의 퀄리티와 그것이 담아내려는 내용은 훌륭했다고 생각합니다. 물론 과학 영상으로써 물리학적 오류를 범하는 설명을 했다는 것을 문제될 수 있다고 생각합니다. 그러나 그것이 심한 비판이 될만한 사실은 아니었다 생각합니다. 그리고 솔직히 말하자면 사실 과학 기본기로써 고등까지 안배운 사람이 이해하기에는 아무래도 심화 과학 내용이다 보니 어려운것은 맞는듯합니다.
스위치가 닫히는 순간이라는것은 전류의 크기가 시간에 따라 변화한다는 의미입니다. 영상처럼 전기장으로 생각해도 상관옶습니다. 이것은 결국 교류와 비슷하게 생각 할수 있고 이것은 가장 간단한 형태의 무선 통신입니다. 네 사실 영상이 설명하고 있는것은 무선통신의 원리라고 이해하셔도 됩니다
포인팅벡터로 에너지전달을 설명하는건 전자기학이라는 학문이 결국 맥스웰방정식을 풀어야하는 거 라는 걸 생각해 볼 때 참 좋은 설명입니다.
전자기파가 진동하는 전자기장을 매개로 전파된다는 걸 알고있으니 이를 교류회로에 적용하면 서로 깔끔하게 매칭이되는데
회로도에서 정상상태가 된 직류회로에서 전기장 자기장이 상수인 것으로 설명하면 약간 모순이 될 수 있겠네요
포인팅벡터로 에너지전달을 설명할때에는 직류회로에서도 전자의 이동으로 소규모의 진동이 계속 있어서 전자기장이 진동도 해야한다는 개념을 넣어야 할 듯 합니다.
와우 전선이 연결되어있지 않아도 충분히 길면 전류가 흐른다는게 신기하네요
영상을 누르기 전까지
내가 이해할 수 있음과 이해할 수 없음이 공존하는 상태 였지만,
클릭 함으로써 이해 할 수 없음이 결정 되었습니다.
그로 인하여
양자역학까지 깨우치게 되었습니다.
감사합니다.
그래 이렇게 말해야 맞지. 저번엔 마치 선이 필요없고 거의 무선 신호전달되는 것 처럼 얘기했음. 근데 전자 척력이 아니라 장때문에 그렇다는 시뮬레이션이 많은데. 흠
문제는 일반인은 물이나 구슬로 전류가 이렇게 흘러요 하는게 이해하게 하는게 쉬운..
사실이 아니라 해도 보이지 않는 파장 "장"보다 눈에 보이는 흐름 "전류"가 이해 시키기 쉬우니...
드론 개발중 전력 전문가들에게서 배운 전력선 배선시 주의사항이 있는데
"고주파는 전기가 표면으로 흘러 가는 특성이 있어 (?)
(굵은 선 1가닥에 비해 총 단면적이 작아짐에도 불구하고 머리가락보다)가는 선 전선다발로 배선 하고
직류나 저주파는 굵은 단일 선으로 배선해야한다"
라는
이유가 설명되내요.
실제는 전기장, 전자이동 두가지 효과가 동시에 있는 것으로 이해하면 되겠네요
정말 쉽게 설명해주시네요. 이해가 쏙쏙 됐습니다. (사실 세 번 봄)
궁금한게 있습니다. 그럼 베터리에 전기가 없으면 전기장이 생기지 않는건가요? 베터리를 충전한다는 행위는 전자를 충전하는 건가요? 전기장을 생성하는 무언가를 충전하는건가요?
좋은 설명입니다. 다만 18:42 Impedance Matching 부분에서 의문이 있습니다. 질문에 앞서 저는 Electrical and Electronics Engineering을 전공하고 있는 학부생입니다. Transmission Line Theory에 따르면 Maximum Power Transfer의 조건으로 Input Impedance와 Generator의 Output Impedance는 Conjugate pair relationship을 가질 때를 이야기합니다. 또한 Transmission Line Theory에서 input impedance는 frequency에 dependent하며, 해당 영상에서는 DC를 사용하고 lossless line을 가정하였으므로 freq = 0, attenuation costant = 0가 되어 input impedance = load impedance가 됩니다. 따라서 Maximum Power Transfer만 생각했을 때는 Characteristic Impedance를 고려할 필요가 없게 됩니다.
Impedance Matching을 통해 Voltage, Current wave의 Reflection이 일어나지 않게끔 하기 위해서라면 Generator side의 output impedance와 Characteristic Impedance, Load Impedance를 모두 Matching시켜주어야합니다. 그러나 어째서 영상에서 Load Impedance = 2*Characteristic Impedance를 해주었나요? Generator의 Output Impedance를 측정하고 그게 맞게 Load Impedance를 결정하든, Generator, Load모두 550Ohm으로 Impedance matching하든 해야 맞는 게 아닌가요?
제가 답변할수있을것같아요. T/L라인을 그릴때 single ended가아니라 diff라생각해보시면 저사람이 애기하는부분과 맞아요. 소스(generator)의 임피던스가 2Z0이보, 부하 저항을 2Z0로 둔겁니다. 단지 저게 세팅한것과 물리적으로 맞는지는 모르겠습니다.동축케이블을 양쪽 쓴것이라생각하면 쉽긴하겠지만
일단 본인의 가정이 틀렸다는것을 인지해야합니다. freq=0인 것은 steady state 상태입니다. 지금 실험을 보시면 순간적으로 스위치를 켜죠. 이러면 펄스함수가 됩니다. 펄스 제너레이터를 연결했다보면되고, 순간한번 즉 스텝리스펀스 실험입니다. 이걸 RF 관점에서 해석하면 step 함수는 일반적으로 퓨리에트랜스폼하면 여러 고조파성분을 가집니다.
즉 위의 실험은 여러 주파수 성분을 한번에 똭하고 쏘는거라보면됩니다. 그러면 매칭부분은 애가 T/L로 동작하려면 첫번째 소스임피던스의 정의가 필요합니다. 해당영상에는 소스임피던스에 대한 애기가 없습니다.(이것도 주파수별로다를수도있음) 그래서 매칭을 왜하는지 모르겠습니다. 일단 라인으로 애기하는 부분은 differential pair로 생각하는것 같아보입니다. 한쪽당 임피던스가 Z0니깐 리턴 패스포함해서 2Z0인것이고, 로드도 매칭을 생각하면 2Z0인것입니다. 단지 소스임피던스가 맞으러면 저기 스위치를 온했을떄 스위치의 저항값이 모든주파수에서 2Z0를 가지면되겠죠. 그래서 저는 갠적으로 이사람이 무슨말을 하려는지는 이해했는데, 예시는 별로라고 생각합니다. 그리고 물리적으로 깊이아시는분들이랑 저는 RF 회로쟁이라서 깊이가 다를순있어요. 사실 결국 RF입장에서는 등가회로로 다풉니다. 파장에 따라 distributed냐 lumped냐로 나뉠뿐 반대로 영상에서처럼 저주파에가깝다할지라도 겁나게 큰 회로면 똑같거든요. 결국 파장대비 소자의 크기고 보통 10배로 잡는게 통상적입니다.
공부하시는데 도움되면좋겠네요. 참고로 RF는 우리나라에서 천대받습니다. 지식은 즐거우나 개판입니다.
@@kihyunkim8967 안녕하십니까 선배님. 오랜만에 뵙습니다. 사실 댓글은 한참 전에 읽었는데 이제서야 답글을 달게 되었습니다.
먼저 상세한 설명 감사드립니다. 이제는 배움이 조금 더 쌓여 설명하시는 게 뭔지 이해합니다. step response에서 무한대의 주파수를 갖는다는 걸 망각했더라구요 ㅋㅋㅋ..
결론부터 말씀드리면 만류에도 불구하고 RF계통으로 나아갈 듯 합니다. 아마 skp대학원 중 한 곳으로 가게될 것 같습니다.
지금은 안테나 계통 연구 참여를 진행 중인데 아직까지도 RFIC와 안테나 중, 뭐가 더 괜찮은 선택인지 고민입니다. 물론 둘 다 재밌고 좋지만 RFIC의 경우 학부시절의 회로 설계 경험을 살리고 싶다는 생각에 끌리고 있고, 안테나 역시 지금 연구 경험을 살리고 싶다는 생각과 메타물질, 전파표면 등에 관심이 갑니다.
선배님께서 보셨을 땐 어느분야가 유망하다고 생각하시는지, 대한민국에서 하기는 무엇이 낫다고 보시는지요..?
자꾸 얼굴 볼때마다 정상수가 생각나는 것을 보니 얼굴값 하는 주제와 영상인듯 합니다.
하나 질문이 있습니다.
위 영상에서 전자가 아주 약간만 움직여도 표면 전하가 생성될 수 있고, 이는 회로 전체에 전기장을 형성시킨다고 했습니다. 그렇다면 전기전도도는 굳이 '자유'전자가 아니더라도 어느정도의 밴드갭이 있어, 전자가 원자핵으로부터 멀어질 수 있는 상황이라면 완전한 자유전자가 있는 상황과 큰 차이가 없어야한다는 생각을 했습니다. 이 생각이 맞는걸까요?
오 이거 번역 기다렸어요
무친 개쩔어
도체의 표면전하로 인해 만들어지는 전기장과 도체 내부의 전류의 흐름으로 인한 자기장 그리고 그 두 장의 벡터의 외적된 값의 방향이 곧 전자기장의 방향이자 알짜힘의 이동방향이고 매질은 공간 그 자체다! 그러면 어떠한 매질이어도 통과한다...? 도전율이 좋은 도체를 사용해야 하는이유는 표면전하를 높게 생성하기위해?
11:05 왜 안 쓸 때는 배터리 빼놓고 플러그 뽑아놓으라는 건지 알 수 있는 부분
전기가 전류에 의해서만 흐른다고 생각한다면 pcb 아트웍할때 사고를 친다는 것입니다. 사실 이런거 잡으려고 하드웨어 엔지니어가 고생한 것을 본 적이 있습니다. 직접 겪어보면 무슨 말인지 알 수 있지만 대부분 그런 경험을 가지는 것은 흔하지 않습니다. 그리고 그 개념은 어렵습니다.
이영상으로 전파의 생성에 대해 이해했습니다.
전파가 생기는 이유가 안테나에 음과 양을 반복하여 전자기장을 끊어 방출시킨다고 배웠는데
이것만 배웠을때는 안테나의 양끝이 각각 음극과 양극에 연결되어 회로를 구성하는게아니라 한쪽만 연결되어있으면 전기가 안 흐르는데 어떻게 가능한건지 했는데 그냥 배터리의 양극에 연결만해도 전자기장이 양으로 배치되고 음극에 배치하면 음으로 배치되는거였군요 즉 □처럼 생긴 교류전기가 흐르는 닫힌회로인 도선에 +처럼 생긴 안테나로 쓸 도체를 대기만해서 古모양으로 만들면 +부분은 전자기장이 필수로 통과하는 경로가 아닐지라도 ㅁ부분에 흐르는 교류 전자기장이 양극과 음극으로 배치될때마다 +부분은 ㅁ부분의 전자기장의 영향을 받아 양이되었다 음이 되었다를 반복하여 전파를 생성하는거군요
반대로 수신할때는 +부분이 전파를 받을때마다 전자기장이 양과 음으로 배치되면서 연결된 □회로의 전자기장에 교류전자기장를 만들어 신호를 받는거고요
정말 큰 도움이 되었습니다
잘 이해 안 가시는 분들을 위해 열로 비유해서 설명드릴게요.
열도 전자기파라서 원리는 똑같습니다.
스위치로 발열 on/off 가능한 물체가 있다고 칩시다.
발열물체랑 나는 1m 떨어져 있어요.
그리고 발열물체에 힌 30m 철끈을 연결해서 철끈 끝을 내 손으로 잡고 있어요.
발열물체 스위치를 켜서 열을 내는 순간,
나는 뜨거움을 얼마만에 느낄까요?
이 상황이랑 똑같다고 보시면 됩니다.
상식적으로 생각해보면,
물체 표면에서 방사되는 열이 피부로 느껴질 것이고,
철끈을 통해서 전달되는 열이 손에서 느껴지겠죠.
뭐가 더 빠를까요?
하나, 물체 표면에서 방사되는 열은 공기중으로 빛의 속도로 퍼집니다.
따라서 나는 방사열을 1/c초 후에 내 피부로 느낄 수 있습니다.
둘, 철끈을 전달되는 전도열은 철끈 안으로 빛의 속도로 퍼집니다.
(철끈의 열전도율 무한대라고 가정)
따라서 나는 그 전도열을 30/c초 후에 내 손으로 느낄 수 있습니다.
영상에서의 전기장도 똑같습니다.
스위치를 닫는 순간, 전기장은 빛의 속도로 퍼지는데,
1. 표면전하로 인해 공기중으로도 퍼지는 전기장
2. 도선 내부를 통해서 퍼지는 전기장 둘로 나뉩니다.
영상에서 1/c초만에 LED를 켜는 것은 공기중으로 퍼진 전기장입니다.
그런데 이렇게 공기중 전기장으로 전구를 켜려면 두 가지 조건이 있어요.
하나, 당연하게도 도선 표면이 뭐로 덮여있으면 안 됩니다. 그래야 퍼지죠.
2:15 영상을 보면 전선을 통짜 구리로 한 이유죠.
둘, 에너지 소스와 부하와의 거리가 가까워야 합니다.
공기중으로 방사되는 전기장의 크기는 거리가 멀어질수록 제곱으로 약해지기 때문입니다.
19:14 그게 스위치와 부하를 1m 간격으로 한 이유죠.
만약 스위치와 전구 간격을 1cm로 하면 어떨까요?
불빛은 이론상 만 배 더 세질 겁니다.
아무튼, 이 실험은 그냥 1m 떨어진 두 물체를 통해
전기장의 속도를 측정하는 당연한 실험 그 이상 그 이하도 아닙니다.
현실에서 전선들은 모두 고무피복으로 덮여있기 때문에
사실상 저 실험은 아무런 소용이 없습니다.
표면전하로 인해 공기중으로 퍼지는 전기장은 너무나도 약합니다.
그건 LED를 켜지도 못 합니다.
그러니 처음 실험의 정답은 1/c가 아니라 1초가 맞습니다.
발열체 비유로 이야기하면 1/c 만에 발열물체의 열을 감지하고 1초 후에 발열물체의 온도를 전도열을 통해 측정할 수 있겠다는거겠네요!
설명글 감사합니다 궁금한게 있는데요,
1. 표면 전하는 왜 발생하는것일까요??
2. 도선 내부에 전기장은 왜 발생하는걸까요??
@@user-dy7yx6cy8t1. 전자끼리 밀어내서 도체 표면에만 자유전자들이 몰림.
2. 도체 내부의 전기장은 0임. 전자들이 외부의
전기장을 상쇄하도록 표면에 배치됨.
비전공이고 업무상 PCB설계 하는사람인데 그라운드 차폐 실드처리에 혼돈이옵니다 1A의 전류가 흐를때 구체적으로 도선에서 얼마의 거리까지 전자기장이 형성되는지.
거리가 1미터인 연결되지 않은 두 개의 무한히 평행한 전선이 있고 하나는 중앙에 배터리가, 다른 하나는 LED가 있으면 여전히 빛이 1m/c 초에 켜진다는 것을 의미하나요?
일단 전자기장이 에너지라는 건 변화가 없고 설명추가 영상이군요.
전자기장을 통해 에너지가 전달된다는 설명을 잘 해주신거 같습니다만, 앙페르 법칙 생각하면 포인팅벡터 크기는 전선 주변이 제일 셀거라... 관측자가 느낄 수 있는 밝기로 전구가 켜지는 시간은 전선 길이에도 영향을 받지 않을까여...?
자동차 배터리 기준이면 12V일텐데 12V전압에도 1m 떨어진 거리의 전구에 불이 들어온걸 눈으로 확인할 수 있을 정도의 자기장이 형성되나요?
전기선보다는 장이라는 개념을써서 전기를 전달하는 매개체가 필요해지는 시기군요 그것이더 전압을 낮추는 길이고요
항상 생각했던게 전기는 위험하다였습니다 그래서 사고도 많고 그거를 해결할려는 시도가 다양했고요
그렇다고 강한자성을 가진 물체를 쓰는것도 아니것같습니다 그런 물질은 시간이가면 인간의 호흡기에 이상을 일으킬테니까요
램프를 켠 것은 전류(전자의 흐름)입니다.
전자기파는 에너지를 전달합니다. 전자기유도현상도 에너지를 전달합니다. 눈에 보이지 않는 전기장과 자기장이 서로 영향을 주며 에너지를 전달 합니다. 하지만, 램프를 켠 것은 전류(전자의 흐름)입니다.(전류가 흐르는 도체에 자기장이 발생합니다만 그 자기장이나 전기장으로 램프가 켜지는 것은 아닙니다.)
5:16 오해 아닙니다. 이렇게 전자가 흐르는 것이 맞습니다. 전기분해의 원리를 살펴보면 알 수 있습니다.
6:35 말도 안되게 틀린 말인데 너무 황당해서 뭐가 틀렸다고 할 수도 었네. 램프는 수동소자이므로 램프를 기준으로 양/음으로 나누어지는 것도 아니고, 밧데리에서 멀거나 가깝다고 전하가 많거나 적어지는 것도 아니고, 5:30 앞서 스스로 설명한 것 처럼 전하량은 0(제로)입니다. (흡사 세종대왕님이 맥북 던지는 것 같은 황당함.)
10:30 전자가 전기장입니다.
생각해보니 도선 없이도 공간의 전자기장 만으로 잘 흐르는 전기가 있어요 바로 번개