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로렌츠 변환과 이용2025.01.211. Galileo 변환과 이용 갈렐레오 갈릴레이(Galileo Galilei)가 제안한 관성 기준계 사이의 공간과 시간의 변환 관계를 갈릴레이 변환이라고 한다. 갈릴레이 변환은 관성의 법칙이 성립하는 관성기준계(inertial reference system)에서 작동한다. 먼저, 관측자 S를 기준으로 한 사건의 시공간 좌표를 각각 x, y, z, t라고 하고 관측자 S′를 기준으로 한 시공간 좌표를 각각 x′, y′, z′, t′라고 하자. 갈릴레이 변환식은 우리가 흔히 생각하는 거리좌표와 속력에 관한 시간으로 나타내며 이 식에서...2025.01.21
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특수 상대성 이론2025.01.281. 상대론 상대론은 발생한 사건에 대해 다른 시간과 공간에 있는 두 관측자 사이에서 한 사건이 얼마나 떨어져 있는지를 연구하는 학문입니다. 특수 상대성 이론은 등속도 혹은 정지 좌표계에서 모든 물리 법칙이 같이 작용함을 가정하고, 관성 기준계만을 다룹니다. 2. 갈릴레이 변환식 갈릴레오 갈릴레이가 제안한 관성 기준계 사이의 공간과 시간의 변환 관계입니다. 갈릴레이 변환은 관성의 법칙이 성립되는 관성 기준계에서 작동합니다. 3. 로렌츠 변환식 물체의 속도가 빛의 속도에 비해 무시할 만한 수준이 아닐 경우, 새로운 기준계를 바탕으로 ...2025.01.28
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상대성이론의 이론(특수상대성이론, 일반상대성이론)2025.05.061. 특수상대성이론 특수상대성이론은 빛의 속도 불변성과 상대성 원리라는 두 가지 기본 가정에 기초합니다. 빛의 속도가 일정하다는 것은 진공에서 빛의 속도가 광원의 움직임과 무관하게 모든 관찰자에게 동일하다는 것을 의미합니다. 상대성 원리는 물리학 법칙이 서로 다른 운동 상태의 모든 관찰자에게 동일하다는 것을 의미합니다. 이러한 가정은 시간 팽창, 길이 수축, 로렌츠 변환과 같은 놀라운 결과를 낳습니다. 2. 일반상대성이론 일반상대성이론은 특수상대성이론의 원리를 기반으로 하며, 중력의 영향을 통합합니다. 일반상대성이론은 중력을 물체 ...2025.05.06
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모터와 발전기의 원리 이해2025.01.111. 모터의 원리 모터는 전기 에너지를 역학적 에너지로 전환시키는 장치입니다. 외부 자기장이 가해지는 상태에서 전류가 흐르면 코일 주변에 자기장이 유도됩니다. 유도 자기장과 외부 자기장의 상호작용으로 힘이 발생하여 코일이 회전하게 됩니다. 모터에서 회전축과 브러시의 역할은 매우 중요합니다. 브러시는 코일에 흐르는 전류의 방향을 바꿔주는 역할을 하여 코일이 계속 회전할 수 있도록 합니다. 2. 발전기의 원리 발전기는 역학적 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 장치입니다. 외부 자기장이 가해지는 상태에서 힘에 의해 코일이 회전하면 코일에 자...2025.01.11
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특수 상대성 이론에 대한 역학적 정리2025.01.281. 상대론 상대론(relative theory)이란, 사건이 언제 그리고 어디서 발생하는지를 알고 이때 발생한 사건에 대해 다른 시간과 공간에 있는 두 관측자 사이에서 한 사건이 얼마나 떨어져 있는지를 연구하는 학문이다. 2. 특수 상대성 이론 특수 상대성이론(special theory of relativity)은 등속도 혹은 정지 좌표계에서 모든 물리 법칙이 같이 작용함을 가정한다. 즉, 관성 기준계만을 다룬다는 것을 의미한다. 이때 관성 기준계란, 고전 뉴턴 역학이 성립하는 기준계이다. 3. 갈릴레이 변환식 갈릴레이 변환식이란...2025.01.28
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베타입자의 스펙트럼 측정 실험 보고서2025.11.161. 베타붕괴와 베타스펙트럼 베타붕괴는 원자핵에서 중성자가 양성자와 전자로 변환되어 핵에서 떠나가는 과정입니다. 방출되는 전자들은 0에서 끝점에너지까지 연속적으로 분포하며, 평균에너지는 일반적으로 최대에너지의 1/3입니다. 베타스펙트럼의 특징은 연속적인 에너지 분포를 가지며, 가장 빈번한 에너지는 최대에너지의 1/3이고, 중성미자의 발생으로 인해 붕괴에너지의 비율이 결정됩니다. 2. 자석 분광계와 로렌츠 힘 자석 분광계는 로렌츠 힘을 이용하여 입자의 에너지를 측정합니다. 궤도 반지름이 r=50nm로 주어질 때, 자기장의 세기와 전류...2025.11.16
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자기장 내 회전 고리의 기전력 측정 및 패러데이 법칙 검증2025.11.141. 패러데이 법칙 자기장 내에서 회전하는 도선 고리에 발생하는 기전력은 맥스웰 방정식과 로렌츠 힘으로 설명된다. 균일한 자기장 내에서 회전하는 직사각형 고리의 기전력은 사인 함수 형태이며, 기전력의 진폭은 자기장, 고리의 넓이, 회전 각속력, 감긴 횟수에 비례한다. 본 실험에서는 주파수와 진폭의 관계를 분석하여 높은 재현도(R²=0.9927)에서 패러데이 법칙을 검증했다. 2. 불균일한 자기장의 영향 자석의 크기가 작을수록 불균일한 자기장이 형성되어 기전력에 여러 주파수 성분이 나타난다. AC 전압에서는 홀수배의 진동수가, DC ...2025.11.14
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자기력 측정 실험 결과 분석 보고서2025.11.161. 전류와 자기장의 관계 본 실험에서는 자기력 공식 F=ILBsinθ를 이용하여 전류와 자기장 사이의 관계를 측정했다. 전류 4.0A 조건에서 각도 변화(0°, 30°, 60°, 90°)에 따른 자기력을 측정한 결과, 각도가 증가할수록 자기력이 증가하는 경향을 보였다. 0°에서 0N, 30°에서 12.348N, 60°에서 22.736N, 90°에서 27.734N의 값을 얻었으며, 이는 sinθ 함수의 특성을 반영한다. 2. 전자저울을 이용한 자기력 측정 원리 도선에 작용하는 자기력을 측정하기 위해 전자저울을 사용했다. 자기력의 방...2025.11.16
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이화여대 대학원 전기역학 공부노트2025.11.131. 전기역학 전기역학은 전기장과 자기장의 상호작용, 전자기파의 전파, 맥스웰 방정식 등을 다루는 물리학의 핵심 분야입니다. 대학원 수준의 전기역학은 고전 전자기학의 이론적 기초를 심화하여 학습하며, 상대론적 관점에서의 전자기장 변환, 복사 현상, 그리고 물질과의 상호작용을 포함합니다. 2. 맥스웰 방정식 맥스웰 방정식은 전기역학의 기본이 되는 네 개의 미분방정식으로, 전기장과 자기장의 발생 원인과 변화를 기술합니다. 가우스 법칙, 자기 가우스 법칙, 패러데이 법칙, 앙페르-맥스웰 법칙으로 구성되며, 모든 고전 전자기 현상을 설명합...2025.11.13
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고려대학교 전자기학 PART 3 정리본2025.11.141. 비오-사바르 법칙 (Biot-Savart's Law) 비오-사바르 법칙은 전류 요소가 만드는 자기장을 계산하는 기본 법칙입니다. 전류 요소 Idl에 의한 자기장 dH는 전류와 거리의 제곱에 반비례하며, 전류 요소와 관찰점을 잇는 직선 사이의 각도의 사인값에 비례합니다. 직선 전류, 원형 전류 루프 등 다양한 기하학적 형태의 전류가 만드는 자기장을 계산할 수 있습니다. 2. 앙페르 법칙 (Ampere's Law) 앙페르 법칙은 폐곡선 경로를 따라 자기장을 선적분한 값이 그 경로로 둘러싸인 순 전류와 같다는 법칙입니다. 미분 형태...2025.11.14
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