Faraday Law   패러데이 법칙, 파라데이 법칙, 페러데이 법칙

(2020-03-15)

전자유도 법칙, 패러데이의 전자유도 법칙, 패러데이의 전기분해 법칙, Faraday, 패러데이

1. 패러데이 법칙 (Faraday Law) 

  ㅇ (1831년, 전자기유도 법칙)
     - 실험에 기초하여, `결합 자속의 변화`와 `유도된 기전력` 간의 관계를 나타낸 법칙 
        . 자속 변화(시변 자계)가 전류(기전력)를 유도 

  ㅇ (1833년, 전기분해 법칙)
     - 전극 반응에 의해 `화학 변화(생성,소비)된 량`과 `흘러간 전기량(전류 x 시간)` 사이의
       정량적인 관계를 나타내는 법칙

  ※ Michael Faraday(1791~1867) : 영국 과학자
     - 영국의 화학자,물리학자. 19세기 최대의 실험 물리학자. '전기학의 아버지'라고 칭송됨.


2. (전자기유도 법칙)  패러데이 법칙의 표현식

  ㅇ (회로이론)
       
[# e\,m\,f = e_{\,induced} = - \frac{dΦ}{dt} \quad #]
[V] (`-` 부호는 렌쯔의 법칙 참조) - `유도 기전력` 및 `자속 변화` 사이의 관계 . 폐 회로(코일)를 통과하는 자속시간에 따라 변하게되면, . 폐 회로(코일)에 전류가 흐르게되며 유도 기전력(emf)이 유도됨 - 만일, 위 패러데이 법칙을 자속 쇄교 수 λ로 다시 쓰면, {# e_{\,induced} = dλ/dt #} ㅇ (전자기장이론 : 패러데이법칙의 미분형)
[# \nabla \times \mathbf{E} = - \frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t} \quad #]
(맥스웰방정식 중 하나) - `전계 회전 (벡터회전)` 및 `시변 자계 (∂/∂t)` 사이의 관계 . 시변 자계에서 전계의 회전이 일어남 .. 공간 내 어떤 점에서 시간 변화하는 자기장과 회전하는 비 쿨롱 전기장 사이의 관계 . 그 역도 추론이 가능 => 회전 전계시변 자계 발생 3. (전자기유도 법칙) 패러데이 법칙의 의미전자기 유도가 일어나는 방식을 설명하여줌 - 유도 전류유도 기전력의 크기를 알려줌 ㅇ `-` 부호 - 한편, 패러데이 법칙은 유도 전류의 크기에 대해서만 언급하였고, 유도 전류의 방향에 대해 언급한 것은 렌쯔의 법칙임 ㅇ 변압기,전기 발전기 등의 원리 - 변압기 : 1차,2차 권선수에 따라 적절한 유도 기전력(전압) 발생으로 전압 변성기 원리 - 발전기 : 전자기 유도 현상으로써 상업용 전기 발전기의 원리를 설명하여줌 4. (전기분해 법칙)전기화학 반응에서 생성/소비된 물질 변화량과 흘러간 전기량(전하량) 간의 정량적 관계 ㅇ 양적 표현 단위 : 1 [Faraday] - 1 [F] = 전자 1 몰(mole)에 포함된 전하량 98485 [C] = 가해진 전기량 98485 [Ampere sec] (q = i x t) ㅇ 한편, - 전기화학적 셀을 통해 흐르는 전류의 크기는 계면을 형성하는 화학종 및 그 농도에 따라 달라짐


[전자계현상(시변장)] 1. 맥스웰 방정식 2. 패러데이 법칙 3. 유도기전력 4. 변위전류 5. 전자기파 6. 시정현파계 7. 전자파세기 8. 전자기파 파동방정식
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