의용전자공학 기본구조 원자결합 전기 전류 전도 옴 줄 페러데이의 법칙

의용전자공학 기본구조 원자결합 전기 전류 전도 옴 줄 페러데이의 법칙

<기초 의용전자공학>

 

1. 물질의 기본 구조

• 원자 : 원자핵(양성자+중성자)+전하(음전하)
• 동위원소 : 전자의 수는 같으나 원자핵의 질량이나 중성자 수가 다른 원소

 

 

2. 원자의 결합

• 이온 결합 : 금속성 원소+비금속성 원소, 양이온과 음이온의 정전기적 인력
• 공유 결합 : 비금속 원자+비금속 원자, 2개 이상의 원자가 최외각전자를 공유
• 금속 결합 : 금속 원자 + 금속 원자, 가장 강한 결합
• 반데르발스 결합 : 분자 간의 전기적 인력에 의한 결합, 가장 약한 결합

 

 

3. 전기와 전류의 정의

• 전하 : 1A의 전류를 1초 동안 흘렸을 때의 전기량
• 전류 : 전위차가 있는 두 도체를 흐르는 전자의 이동, 단위 시간 당 통과하는 전하의 양
• 전하는 -에서 +로 흐르고, 전류는 +에서 -로 흐른다
• 전압 : 두 점 간의 전위의 차로 전하를 흐르게 하는 전기적인 힘
• 저항 : 전기의 흐름을 방해하려고 하는 도체의 성질
  • 전하의 단위 : C
  • 전류의 단위 : A, C/s
  • 저항의 단위 : 옴
  • 전압의 단위 : V
  • 전력의 단위 : W
  • 정전 용량의 단위 : F
• 전류 밀도를 감소시키는 방법 : 전극의 접촉면을 크게한다, 전극의 간격을 넓게 한다.
• 전류의 생성 조건
  • 자유전자가 있어야 한다(자유전자가 많은 물질은 전기가 잘 통한다).
  • 두 점 사이에 전위차가 있어야 한다.
  • 두 점 사이에 전하가 흐를 수 있는 길이 있어야 한다.
• 전류의 전도 형태
  • 전도 전류 : 도체를 따라서 흐르는 전류
  • 이온화 전류 : 전해액 속 양 음 이온이 극성에 따라 양극과 음극으로 이동하는 전류
  • 변위 전류 : 절연체 내를 흐르는 전류

 

 

4. 전기의 법칙

• 옴의 법칙 : 전압(V) = 전류(I) X 저항(R)
  • 도체의 전기 저항은 단면적이 클수록, 도선의 길이가 짧을수록 낮아짐
• 페러데이의 법칙 : 전자유도 현상을 이용하면 유도전류가 발생한다는 법칙
• 줄의 법칙 : 어떤 도체에 전류가 흐르면 도체의 저항 크기에 따라 열이 발생
  • H(열) = 전류 제곱(I²) X 저항(R) X 시간(T)