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전자기학

전자기학의 미분연산자 nabla 기초


1) 쉽게 전자기학 접근하기 : 전자기학의 미분연산자 nabla


창조마법이란 필명을 쓰는 필자는 전자기학을 쉽게 접근하는 여러 재미있는 이야기를 들려주려고 한다. 


  단, 단어가지고 트집은 잡아 주되, 욕은 하지말아주길 바란다. 전압과 전하, 비슷한 단어가 많지만 그런 것은 비유에 맞춰서 설명했으니 읽는 분의 생각과 내 생각이 다를 순 있다. 


하지만 이해하기는 쉽게 설명하겠다. 그리고 틀린 부분이 있다면 수정하겠다. 



만화를 이용해서 전자기학의 미분연산자 nabla를 쉽게 이해해보자






2) 전류와 자기


전류가 생기면 반드시 자기가 생긴다. 


전류와 자기는 서로 함께 다닌다. 스프레이로 뿌린 부분이 전류라면, 회전하는 부분은 자기장이다. 


만화로 설명했는데 이해가 가는가? 


피콜로의 마관광살포가 전류(스프레이로 칠한 부분)라면 저 회전하는 것은 자기다. 전류가 생기면 반드시 자기가 생기기 때문이다. 



그런데, 자기의 세기는 아는데 전류의 세기를 구하고 싶다면 어떻게 해야 할까? 


반대로 전류의 세기는 아는데 자기장의 세기를 알고 싶다면 어떻게 해야 할까?






3) 전압과 전기장




프리더의 기술이 전압이고 전기장이라고 생각해보자. 


프리더가 만든 붉은 원이 바로 전압 덩어리이고, 노란색의 팍팍 튀는 부분이 전기장이다. 


팍팍 튀는 노란 스파크가 얼마나 튀는지 보면 프리더의 공격력(전압)을 알 수 있지 않을까?


또 반대로 전압을 알면 팍팍 튀는 노란 스파크(전기장)가 얼마나 튀는지 알 수 있지 않을까?






4) 전자기학의 미분연산자 nabla 





(미분연산자 : 나블라)

  

  전자기학 수업을 듣는 사람이라면 이 기호를 알것이다. 이 기호를 이용하면 빨간 글씨로 궁금해 했던 것들을 계산할 수 있다. 



  아래 1번 식의  에다가 전기장을 넣으면 전압을 알 수 있다. (프리더의 기술에 노란 스파크가 얼마나 튀는지를 넣으면, 프리더 기술의 위력을 알 수 있다.)


  아래 2번 식의  에다가 자기장을 넣으면 전류를 알 수 있다. (마관광살포의 회전하는 부분이 얼마나 회전하는 가를 넣으면, 마관광살포의 위력을 알 수 있다.)

  


공식으론 이렇게 표현한다.

1) 벡터의 발산 


2) 벡터의 회전







  전자기학의 미분연산자 nabla의 기초 이해 되셨는가? 다음 포스팅에서도 전자기학을 최대한 재미있게 설명드리기 위해 재미있는 비유를 가지고 오겠다. 








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