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맥스웰 방정식의 적분형/미분형, 각 방정식의 의미 목차 0. 맥스웰 방정식 개요 1. 쿨롱의 법칙(전기장의 가우스 법칙) 2. 비오-사바르 법칙(자기장의 가우스 법칙) 3. 패러데이의 법칙(+렌츠의 법칙) 4. 수정된 앙페르의 법칙 0. 맥스웰 방정식 개요 맥스웰 방정식은 물리학의 기초가 되는 가장 중요한 방정식이다. 영국의 물리학자 제임스 클러크 맥스웰이 여러가지 실험들을 집대성하여 식을 제안했다. -맥스웰 방정식의 미분형 -맥스웰 방정식의 적분형 1. 쿨롱의 법칙(전기장의 가우스 법칙) 쿨롱의 법칙은 두 점전하 사이의 힘(전자기력)을 정량적으로 나타내는 법칙이다. 이러한 쿨롱의 법칙을 공간으로 확장하면 전기장의 가우스 법칙을 얻을 수 있다. 자세한 내용은 따로 포스팅하도록 한다. 전기장의 가우스 법칙의 의미는 쉽게 말하면, '전기장의 근원은 전하'라.. 2021. 2. 14.
복소수 기초 복소수는 방정식의 해를 구할 때, 실수만 고려하면 해가 존재하지 않는 경우가 발생하여 모든 방정식의 해를 구할 수 있도록 도입한 상상의 숫자이다. 복소 평면(가우스 평면) 일반적으로 i 또는 j 로 표시하며 복소수를 좌표계에 표시할 때는 복소평면을 사용한다. 이때, x축(Re)은 실수부(Real number), y축(Im)은 허수부(Imaginary number)를 나타낸다. 켤레 복소수 복소수 z=x+jy에 대해 x-jy를 z의 켤레복소수라고 하며 이를 , 바z로 나타낸다. 복소수의 극형식(절대값, 편각(argument)) 복소수는 극 좌표계로 나타낼 수 있는데 이때는 복소수Z의 크기(절대값)와 Z와 실수부가 이루는 각도(θ, 위상각(phase angle))로 값을 나타낼 수 있다. 이를 복소수 Z의 .. 2021. 1. 28.
안테나 공학 : 2. 안테나 이론 - 반파장 다이폴, λ/4 수직접지 안테나 2. 반파장 다이폴 반파장 다이폴 안테나는 일반적으로 많이 사용되는 안테나이다. 반파장 다이폴 안테나의 길이는 파장의 절반이다. 전송선을 기준으로 λ/4 길이의 안테나가 있다. 가. 반파장 dipole의 전파복사 복사 전계는 다음과 같다. 이때, 반파장 다이폴 안테나(λ/2 다이폴 안테나)에서의 실효고는 λ/π 이다. 실효고는 안테나에서 임의의 전류 분포를 균일 전류 분포로 환산한 높이이다. rms값을 생각하면 편하다. 실효고가 클수록 수신 또는 방사되는 전계강도 및 유기 전압이 커진다. 나. 반파장 dipole의 복사전력과 복사저항 (1) 복사전력 (2) 복사저항 복사저항과 동일한 약 75옴 동축케이블과의 임피던스 정합이 용이하다. (3) 실효길이 전류분포가 일정한 안테나 높이를 실요길이(수직접지 안테.. 2021. 1. 27.
안테나 공학 : 2. 안테나 이론 - 미소 dipole 안테나(Antenna) 특정 주파수 영역의 전자기파를 송수신하기 위한 변환장치(transducer)이다. 대부분의 안테나는 사용하는 전자기파의 파장길이에 따라 그 길이가 정해진다. 안테나가 전자기파를 복사하려면 그 전자기파와 동일한 공진 특성을 가져야 한다. 즉, 동일한 공진주파수를 가져야 한다. 그네를 예로 생각하면 편하다. 그네가 잘 흔들리게 하려면 그네의 움직임에 맞춰서 힘을 가해주어야 한다. 안테나 통신도 마찬가지다. 입력 전자기파와 안테나가 동일한 공진 특성을 가져야 통신이 가능하다. 가장 간단한 것은 전파 파장의 1/4크기의 전도체 막대이다. 이러한 반파장 다이폴 안테나는 무지향성이며 송수신에 특별한 제약이 없다는 장점이 있지만, 안테나 양끝 방향이 수신지 되지 않는 음영지역이라는 단점이 있다.. 2021. 1. 24.
안테나 공학 : 1. 전자파 기초 이론 - 편파, 무선 주파수 대역의 분류 6. 편파 편파는 전자기장이 입사평면에서 그리는 특정한 모양에 따라 결정된다. 이 모양은 전기력과 자기력 성분의 백터합에 따라 결정된다. 가. 직선편파 전기력선의 진동 진폭과 방향이 일정한 것(단일 방향)으로 (전자파가 대지를 기준으로 수평이냐 수직이냐에 따라) 수평 편파와 수직 편파로 구분된다. (빛의 경우 편파보다는 보통 '편광'이라고 표현한다. 여기서는 의미가 없다.) 직선 편파의 경우 위의 그림처럼 전기장과 자기장의 위상차가 없고 진폭이 같은 경우를 예로 들 수 있다. 전자기장의 벡터합이 시간에 따라 직선으로 진동한다. (1) 수평편파 전자파가 대지에 대해 수평인 파이다. 수평으로 설치된 안테나에서 복사(방사)되는 전파는 수평편파가 된다. 대충 위의 그림처럼 생각하면 편할듯 하다. (2) 수직편파.. 2021. 1. 24.
안테나 공학 : 1. 전자파 기초 이론 - 자유공간 전자파의 특성 5. 자유 공간 전자파의 특성 가. 횡전자파(TEM : Transverse Electro Magnetic wave) TEM파란 전파의 진행방향에 전계와 자계가 존재하지 않고, 진행 방향의 직각인 방향에 전계과 자계가 존재하는 횡파 성분의 전자파. 진행방향으로는 성분이 없는 전자파이다. 전기장과 자기장 모두 진행방향에 수직인 성분만을 가진다. 자유공간속을 전파하는 평면파와 유사하다.(그림이 이해가 잘 될지는 모르겠다.) 참고. 평면파(Plane wave) : 파면의 형상이 평면인 wave이다. 진행방향으로는 전기장, 자기장 성분이 없으며 자유공간 내에서 직진한다. TEM파의 일종이다. 참고 : 도파관 모드(Waveguide modes) - TEM mode : 전파의 진행방향으로 전기장과 자기장이 없음 - .. 2021. 1. 23.
안테나 공학 : 1. 전자파 기초이론 - 맥스웰 방정식, 전파의 속도 3. Maxwell 방정식 : 제 1방정식 + 제 2방정식 + 2개의 Gauss 법칙전계와 자계가 동시에 존재함을 식으로 증명한 것가. Maxwell의 제 1방정식 : 수정된 앙페르의 법칙시간에 따라 변화하는 전계는 자계의 회전을 일으킨다는 것, 즉 자계를 발생시킨다. 쉽게 말해서, 전기장의 변화가 자기장을 유도한다.음, 나는 아래의 식으로 배웠던거 같은데,,표현의 문제가 아닐까 싶다. 적분형에서 뒤쪽의 식을 보면 이해하기 편하다. 나. Maxwell의 제 2방정식 : 패러데이의 법칙 + 렌츠의 법칙시간에 따라 변화하는 자계는 전계의 회전을 일으킨다. 즉, 자기장의 변화가 전기장을 유도(생성)한다는 것이다.좀 더 구체적으로 말하면, 자기장의 변화는 유도전기장을 통해 억제된다는 것이다. 다. Gauss 법.. 2021. 1. 23.
21.01.22 Estudiemos 번역기를 돌렸다. 맞는지는 모르겠다. Estudio는 어디서 많이 봤는데,, Hoy tambien fui a trabajar 나는 오늘도 일하러 갔다. fui : 나는 갔다(ir 동사의 과거 1인칭 단수) trabajar 일하다 Trabaje, comi, trabaje y fui regresa a me casa. 일하고 밥먹고 일하고 집으로 돌아왔다. (맞는지는 잘 모르겠다) Vamos a estudiar juntos. 우리 같이 공부를 하자. 2021. 1. 22.
안테나 공학 : 1. 전자파 기초 이론 - 전자계 법칙, 도전전류와 변위전류 1. 전자계 법칙 가. Amphere의 주회 적분 법칙(앙페르 법칙, 암페어의 오른나사 법칙) "자계 내에서 임의의 폐곡선에 의한 자계의 선적분은 이 폐곡선과 쇄교하는 전 전류의 대수합과 같다"(무슨 말인지 모르겠다.) 전류에 의한 자계의 방향을 나타내는 법칙이다. 엄지손가락 방향으로 전류가 흐르면 나머지 4개의 손가락이 도는 방향으로 자계가 생기고, 4개의 손가락이 도는 방향으로 전류가 흐르면 엄지손가락 방향으로 자계가 생긴다는 것이다. 나. Faraday의 전자 유도 법칙 "폐회로에 유기되는 기전력은 이 폐회로와 쇄교하고 있는 자속의 시간적 감소 변화율과 같다"(어렵다.) 쉽게 말해서, 코일 주변에서 자석을 움직이면 기전력이 발생한다. 자석을 빨리 움직일수록 기전력이 많이 발생하고, 이때, 기전력의 .. 2021. 1. 22.
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