단위계 (SI 단위계)
: 국제 표준 단위계 (=MKS 유닛)
- 길이 = m
- 질량 = kg
- 시간 = second
- 전류 = Ampere
- 절대온도 = K
$10^{3} = k$, $10^6 = M$, $10^9 = G$, $10^{12} = T$ ...
$10^{-1} = dl$, $10^{-2} = c$, $10^{-3} = m$, $10^{-6} = u$, $10^{-9} = n$, $10^{-12} = p$ ...
와 같은것이 있다.
전기의 양
가장 기본적인 양 = 전하(Charge) [$q$]
전하의 크기를 다루기 위한 가장 기본적인 단위 = 전자
($e^-$) : 전자는 보통 음의 값 (charge of an electron)
($e^+$) : $6.28 * 10^{18}$ = 1Coulomb (기본단위)
전하가 움직이면 반드시 에너지 전달이 일어남
- 전하의 흐름은 막혀있는 회로를 따라 움직임
전하의 흐름 = 전류(Current) [$i$]
- 전류의 세기 (단위 시간당 얼마만큼의 전하가 흐르는지)
1 Coulomb / 1second = 1A (양전하가 기준)
곧 전류 = 전하량/단위시간 = $\Delta q/\Delta t$ = $dq/dt$ (전하의 양을 시간의 함수로 미분)
$ q = \int_ {-\infty} ^t i(x)dx $ => $ i(t) = \frac{dq(t)}{dt} $
전류 = 전하의 흐름 = 양전하의 이동
: 전하는 +가 될 수도 - 가 될 수도 있는데 이는 양 전하 흐름의 방향
전류의 형태
DC (direct current) 직류
: 시간에 따라 흐르는 전류의 속도가 일정함
AC (Alternating current) 교류
: 방향이 바뀜
전류의 크기
번개 (KA)
산업용 기계 등 (100 A)
보통 가정에서 쓰는 전류 (1~9 A)
심장 세동용 전류 (10 ~ 50 mA)
사람이 느낄 수 있는 전류 (mA)
IC 칩에 흐르는 전류 (nA)
뇌 신호를 전달하는 신경 전류 (fA)
에너지 레벨 수준 = 전압 (Voltage) [$V$]
위치에너지와 운동에너지의 관계와 비슷
1V - 1 J/C
V = $\Delta W/\Delta q$ = $dW/dq$
전압의 크기
번개 (수MV)
송전선 (수만V)
Plug, 산업용 기계 (110V, 220V, 384V)
보통 가정에서 쓰는 전압 (1.5V, 9V, 15V)
심전도 측정용 전압 (mV)
두뇌 측정 전압 ($u$V)
안테나 (nV)
뇌 신호를 전달하는 신경 전류 (fA)