Mass Conservation, Charge Conservation   질량 보존, 전하 보존

(2019-10-16)

질량 보존법칙, 전하량 보존의 법칙, 전하 보존 법칙

1. 질량,전하의 `보존성` 및 `연속성`보존성
     - 물질 또는 전하가 홀연히 나타나거나 사라지지 않음
        . 대상 체적에서 빠져나가는, 유입되는 물질 또는 전하가 같음을 의미

  ㅇ 연속성                                                       ☞ 연속 방정식 참조
     - 물리량 보존과 관련된 미소(微小) 관점의 공간적 및 시간적 흐름의 연속성을 나타냄


2. 질량의 보존 (Mass Conservation) = 질량 보존 법칙

  ㅇ 총 질량이 일정함
     - 질량이 생성되거나 소멸되지 않음 : 
[# \frac{d m}{d t} = 0 #]
※ [참고] 한편, 화학반응에서의 질량보존은 ☞ 질량보존법칙 참조 ㅇ 특정 공간질량연속방정식 (Mass Continuity Equation) - 물질이 보존되는 공간에서, 물질(질량)의 연속성을 나타내는 방정식
[# - \frac{\partial n}{\partial t} = \nabla \cdot \mathbf{J} #]
. 입자 농도 n의 시간 변화율 = 유량밀도 J의 발산율(발산 또는 소멸) .. 농도시간 감소율 = 해당 영역에서 유량밀도발산(+) .. 농도시간 증가율 = 해당 영역에서 유량밀도의 소멸(-) . 즉, (내부 질량 시간 변화율) = (유입 질량 전달율) - (유출 질량 전달율) 3. 전하량의 보존 (Charge Conservation) = 전하 보존 법칙 ㅇ 총 전하량이 일정함 :
[# \sum_i Q_i = \mathrm{const.} #]
- 한정된 공간 내 총 전하량은 변하지 않고 보존된다는 법칙 . 즉, `전하는 그 내부에서 결코 홀연히 발생되거나 소멸되지 않음` .. 다만, 반도체에서 두 대립되는 전하로써 전자 정공 쌍(EHP)의 생성과 재결합이 있어서 전류 흐름에는 영향을 미치나, 원자 단위의 총 전하량은 보존됨 ※ [참고] 전하량 보존 관계로부터, Kirchhoff의 전류법칙이 나타남


[보존 법칙] 1. 보존 법칙 2. 운동량 보존법칙 3. 에너지 보존법칙 4. 역학적 에너지 보존법칙 5. 열역학 에너지 보존법칙(열역학 제1법칙) 6. 질량,전하 보존법칙 7. 연속 방정식

 
        최근수정     요약목록     참고문헌