홈 > 강의소개
대학기초물리학
김희수 교수
단국대학교 대학원 응용물리학과 석사과정
단국대학교 대학원 응용물리학과 박사졸업
단국대학교 대학원 응용물리학과 석사과정
단국대학교 대학원 응용물리학과 박사졸업
단국대학교
현) 유니와이즈 전임교수
AI가 이끄는 스마트한 학습 경험, AI 튜터와 함께 더 빠르고, 더 깊게 학습하세요.
긴 강의 내용을 AI가 핵심만 요약하여 복습 시간을 단축시킵니다.
강의에서 가장 중요한 키워드와 개념을 자동으로 추출해 제공합니다.
학습한 내용을 바탕으로 AI가 생성한 퀴즈를 풀며 이해도를 점검합니다.
모르는 부분을 24시간 언제든 AI 튜터에게 질문하고 답변을 받습니다.
총 0개 챕터, 43강으로 구성되어 있습니다.
| 제목 | 강의시간 | 상세내용 |
|---|---|---|
|
[1강] 기초물리학 오리엔테이션
|
0:
06:
29
|
|
|
기초 물리학 강의 개요 및 특징
• 일반 물리학: 역학, 전자기학 등 핵심 개념을 수학적 심화 기반으로 체계적으로 학습 • 주요 물리 분야: 기본 원리 이해 및 문제 해결 능력 향상을 목표로 하는 커리큘럼 구성 • 학습 효과 증진: 시각 자료, 예제 풀이, 상세 강의록, 질의응답으로 능동적 학습 지원 |
||
|
[2강] 벡터와 좌표계 및 그래프 그리기
|
1:
13:
11
|
|
|
기초 물리학: 벡터, 좌표계, 그래프 및 기초 미적분
* 벡터와 스칼라: 물리량 분류 기준, 기하학적 덧뺄셈 및 스칼라 곱셈 원리를 이해합니다. * 좌표계와 벡터 성분: 직각/극좌표계에서 벡터 분해, 단위 벡터를 활용한 대수적 합산 및 크기/방향을 계산합니다. * 그래프 및 미적분: 물리량 관계 시각화 및 운동 분석을 위한 그래프 기울기/면적 해석, 핵심 미적분 공식을 적용합니다. |
||
|
[3강] 변위, 속도, 가속도
|
1:
07:
30
|
|
|
기초물리학 3강. 변위, 속도, 가속도
• 변위, 속도, 가속도: 물체 운동의 핵심 물리량으로, 변위와 속도는 벡터량, 거리는 스칼라량으로 정의. • 운동 그래프 분석: s-t, v-t, a-t 그래프의 기울기는 속도 및 가속도를, 면적은 변위 및 속도 변화량을 나타냄. • 물리량 간 관계: 위치, 속도, 가속도 간 미분-적분 관계 이해 및 시간 함수를 통한 운동 상태 계산. |
||
|
[4강] 등가속도 직선운동
|
1:
04:
09
|
|
|
등가속도 직선운동
• 등가속도 직선운동: 가속도가 일정한 운동으로, v-t 그래프의 기울기는 가속도를, 면적은 변위를 나타냄. • 등가속도 운동 방정식: 4가지 핵심 공식을 활용하여 변위, 속도, 시간 관계를 분석하며, 특히 시간 독립적인 $2as = v^2 - v_0^2$ 활용. • 자유낙하 운동: 중력가속도($-g$)를 적용하는 등가속도 운동의 대표 사례로, 부호 및 좌표계 기준점 설정이 중요함. |
||
|
[5강] 이차원에서의 운동 (1)
|
1:
05:
45
|
|
|
5강. 2차원 운동의 기본 개념 및 포물선 운동 분석
• 2차원 운동 기초: 위치·변위·속도·가속도 벡터를 성분 분해하여 각 축 독립적인 1차원 운동으로 분석. • 포물선 운동 원리: 수평 등속도, 수직 등가속도 결합 해석으로 경로 방정식, 최대 높이, 최대 거리 공식 유도 및 적용. • 응용 및 특성: 45° 발사 시 최대 도달 거리, 보각 관계 시 동일 거리 원리를 활용하여 2차원 운동 문제 해결. |
||
|
[6강] 이차원에서의 운동 (2)
|
0:
58:
07
|
|
|
2차원 운동의 등속원운동과 상대속도
* 등속원운동: 속력은 일정하나 방향이 변하는 원 운동, 구심가속도($a_c = v^2/r$)와 주기($T = 2\pi r/v$)로 정의. * 가속도 성분: 곡선 운동 시 속력 변화의 접선가속도($a_t$)와 방향 변화의 지름가속도($a_c$)를 합산하여 전체 가속도 분석. * 상대운동: 관찰자 기준틀에 따른 속도 변화를 다루며, 등속운동 기준틀에서 가속도가 동일하다는 갈릴레이 변환 원리 이해. |
||
|
[7강] 뉴턴의 법칙 (1)
|
0:
58:
01
|
|
|
뉴턴의 법칙 기본 개념 및 힘의 종류
* 뉴턴 운동 법칙: 물체의 힘과 운동 상태 변화의 원인 및 관성, 질량, 가속도 간 관계를 설명. * 주요 힘 분석: 자유물체도를 활용한 운동방정식 설정과 중력, 장력, 탄성력 등 여러 힘의 특성 파악. * 작용-반작용 및 힘의 평형: 뉴턴 제3법칙 기반 힘의 상호작용과 평형 조건, Lami의 정리 적용. |
||
|
[8강] 뉴턴의 법칙 (2)
|
1:
11:
28
|
|
|
뉴턴 법칙과 겉보기 무게 및 힘의 해석
• 겉보기 무게 및 관성력: 비관성계에서 뉴턴 법칙 적용을 위한 가상 힘의 개념과 관성력 해석 원리. • 힘의 운동 분석: 자유물체도 및 뉴턴 운동 법칙을 활용, 힘의 합성, 평형, 가속도, 장력, 수직항력 계산. • 복합 시스템 운동: 경사면, 도르래, 접촉 시스템의 운동 방정식 수립 및 겉보기 무게 변화 원리 분석. |
||
|
[9강] 뉴턴법칙의 응용 (1)
|
1:
03:
32
|
|
|
뉴턴 법칙의 응용: 마찰력과 비등속 원운동
• 마찰력: 물체 운동을 방해하거나 유발하는 힘으로, 정지/운동 마찰력($f_s, f_k$)과 마찰계수($\mu_s, \mu_k$)를 빗면 실험으로 결정. • 구심력: 원운동 유지를 위한 중심 방향 힘($F_c = m v^2/r$)으로, 장력·마찰력·수직항력 등 다양한 형태로 작용하며 원심력은 관성 효과로 구분. • 비등속 원운동: 중력장 내 수직 원운동 시 최고점 최소 속력($v_{min}=\sqrt{gr}$) 및 위치별 역학적 관계 분석. |
||
|
[10강] 뉴턴법칙의 응용 (2)
|
1:
03:
43
|
|
|
뉴턴법칙의 응용 및 원운동 분석
• 뉴턴 운동 법칙: 마찰력·장력·수직 항력 개념 기반 다물체 운동 방정식($F=ma$) 설정 및 가속도 계산. • 원운동 구심력: $F_c = mv^2/R$을 활용한 물체의 최대/최소 속력, 주기, 겉보기 가속도 및 이탈 조건 분석. • 수직 항력 변화: 비스듬한 힘 및 원운동 시 힘의 방향에 따른 수직 항력($N$) 변화 원리 및 물리 현상 적용. |
||
|
[11강] 일과 에너지 (1)
|
0:
59:
12
|
|
|
일과 에너지의 기본 개념 및 역학적 에너지 보존
• 일 개념: 힘과 변위의 스칼라곱으로 정의, 에너지 전달의 수단이자 물체 상태의 스칼라량. • 운동/위치 에너지: 운동에너지($\frac{1}{2}mv^2$)는 운동 상태, 위치에너지($mgH, \frac{1}{2}kx^2$)는 위치 변화에 따른 잠재 에너지. • 역학적 에너지 보존: 비보존력 없는 고립계에서 운동/위치 에너지 합인 역학적 에너지($K+U$)가 항상 일정하게 유지되는 원리. |
||
|
[12강] 일과 에너지 (2)
|
1:
06:
40
|
|
|
기초물리학 12강: 일과 에너지 (2)
• 일률 개념: 일 또는 에너지 전달의 시간 비율(P=F·v) 및 일의 다양한 계산법(힘-변위 내적, Fx 그래프 면적) 정리 • 에너지 정리: 일-운동 에너지 정리(알짜일=운동 에너지 변화)와 역학적 에너지 보존 법칙(보존력 계 내 운동·위치 에너지 합 일정) 원리 학습 • 비보존력 및 응용: 마찰력 등 비보존력의 에너지 손실 역할 및 원운동, 용수철 운동 등 복합 시스템에 에너지 보존 원리 적용 분석 |
||
|
[13강] 운동량과 충돌
|
1:
09:
30
|
|
|
운동량과 충돌
* 선운동량 보존 법칙: 물체의 운동량 정의와 닫힌 고립계에서 총 운동량이 보존되는 원리. * 충격량-운동량 정리: 힘이 작용하는 시간 동안 물체의 운동량 변화량과 동일하며, 평균 충격력을 통한 충돌 상황 분석. * 충돌 유형 분류: 운동에너지 보존 여부에 따라 탄성 및 비탄성 충돌로 구분하며, 2차원 충돌에서 각 축별 운동량 보존 적용. |
||
|
[14강] 회전 운동 (1)
|
1:
02:
43
|
|
|
회전 운동의 기본 변수, 운동학 및 에너지
• 회전운동 변수: 각위치, 각속도, 각가속도의 정의 및 등각가속도 운동 법칙, 직선 운동 변수와의 관계 분석. • 회전운동에너지: 관성 모멘트(회전관성) 정의 및 질량 분포에 따른 회전 저항 원리 이해. • 관성 모멘트 계산: 평행축정리를 활용한 회전축 변화 시 관성 모멘트 도출 절차. |
||
|
[15강] 회전 운동 (2)
|
1:
07:
40
|
|
|
회전 운동의 토크, 벡터곱 및 강체 평형
* 토크 및 벡터 외적: 회전 운동을 유발하는 돌림힘인 토크를 정의하고, 벡터 외적 개념을 활용하여 그 크기($\tau = rF\sin\phi$)와 방향을 결정하는 원리 이해. * 회전 운동 에너지: 돌림힘이 한 일과 회전 운동 에너지 변화량의 관계 및 일률($P=\tau\omega$)을 선형 운동과 유사하게 정의. * 강체 평형 조건: 알짜 외력($\sum \vec{F} = \vec{0}$)과 알짜 토크($\sum \vec{\tau} = \vec{0}$)가 0인 병진 및 회전 평형을 통한 정적 평형 상태 분석. |
||
|
[16강] 회전 운동 (3)
|
0:
52:
08
|
|
|
회전 운동과 각운동량 보존
• 알짜 토크: 강체 각가속도 유발 원리로, 뉴턴 제2법칙에 따라 회전 관성($I$)과 각가속도($\alpha$) 곱($ \sum \vec{\tau}_{net} = I\vec{\alpha} $)으로 정의됨. • 각운동량 정의: 입자의 위치 벡터와 선운동량의 외적($ \vec{L} = \vec{r} \times \vec{p} $) 또는 강체의 회전 관성과 각속도의 곱($ L = I\omega $)으로, 시간 미분값이 알짜 토크($ d\vec{L}/dt = \vec{\tau}_{net} $)와 같음. • 각운동량 보존 법칙: 외부 알짜 토크가 0인 고립계에서 총 각운동량은 크기와 방향이 일정하게 보존($ I_i \omega_i = I_f \omega_f $)되며, 회전 관성 변화에 따른 각속도 조정을 포함. |
||
|
[17강] 회전 운동 (4)
|
0:
43:
04
|
|
|
강체의 굴림운동과 운동역학 분석
* **굴림운동 정의 및 특징:** 병진과 회전운동의 결합으로 질량중심 속도($v_{CM}=R\omega$) 및 가속도($a_{CM}=R\alpha$) 관계를 이해하고, 총 운동에너지는 병진 및 회전 에너지의 합으로 분석. * **마찰과 굴림운동 동역학:** 가속/감속 시 마찰력 작용 및 비탈면 굴림에서 물체 회전관성($I_{CM}/MR^2$)이 질량중심 가속도를 결정하는 원리 파악. * **응용 문제 해결:** 수직 원형 궤도 굴림운동 등 복합 문제 시 역학적 에너지 보존과 원운동의 구심력 조건을 통합 적용하여 풀이. |
||
|
[18강] 중력과 인공위성 (1)
|
0:
53:
08
|
|
|
중력과 인공위성 (1)
• 뉴턴의 만유인력: 두 질량 간 보편적 인력과 중력장 형성 원리 이해 • 케플러의 법칙: 행성의 타원 궤도, 각운동량 보존 기반 면적 속도, 주기-궤도 반지름 관계 분석 • 인공위성 운동: 지구정지궤도 위성 속력 등 중력 이론의 실제 적용과 계산 방식 학습 |
||
|
[19강] 중력과 인공위성 (2)
|
0:
33:
46
|
|
|
중력과 인공위성 에너지
• 중력 위치 에너지: 무한대 기준 정의, 거리 $r$에 의존하는 음의 값을 가진 중력장 내 잠재 에너지 • 위성의 역학적 에너지: 운동 에너지와 중력 위치 에너지의 합으로, 궤도 운동 시 항상 음의 값을 가져 속박된 계를 의미함 • 탈출 속력: 중력장에서 완전히 벗어나기 위한 최소 초기 속력으로, 역학적 에너지 보존 법칙으로 유도되며 물체 질량과 무관함 |
||
|
[20강] 단조화 진동 (1)
|
0:
53:
41
|
|
|
단조화 진동의 기본 개념과 수학적 기술
* 단순조화운동 개념: 변위에 비례하는 복원력에 의해 발생하는 주기적 진동의 정의 및 특성. * 운동 수학적 기술: 변위 함수 $x(t) = A\cos(\omega t + \phi)$의 구성요소(진폭, 각진동수, 위상상수)와 등속 원운동과의 관계 분석. * 운동량 해석: 주기, 진동수, 속도, 가속도 공식 유도 및 상호 위상 관계를 통한 운동 상태 예측. |
||
|
[21강] 단조화 진동 (2)
|
0:
46:
19
|
|
|
기초물리학 단조화 진동 및 에너지
• 단진자의 단조화 진동: 작은 각도 근사를 통한 주기($T=2\pi\sqrt{L/g}$)는 질량에 무관하며, 가속 환경에서 유효 중력가속도에 따라 주기가 변화함. • 단조화 진동자 에너지: 역학적 에너지($E=\frac{1}{2}kA^2$)가 보존되며, 운동 및 퍼텐셜 에너지 총합은 진폭의 제곱에 비례함. • 진동자 속도 및 에너지 비율: 에너지 보존으로 임의 위치 속도($v=\pm\omega\sqrt{A^2-x^2}$)를 계산하고, 운동/위치 에너지의 비율 변화 및 같아지는 지점($x=\pm A/\sqrt{2}$)을 분석. |
||
|
[22강] 파동 (1)
|
1:
02:
29
|
|
|
파동의 전파와 분석
• 파동의 정의 및 분류: 에너지 전달 형태, 역학적/전자기 파동 및 횡파/종파 구분; 파동함수 $y(x,t)=A \sin(kx \pm \omega t + \phi)$로 수학적 표현. • 파동의 주요 물리량: 진폭, 파장, 주기, 진동수, 파수, 각진동수 정의; 파동 속력 $v=\lambda f$ 및 매질 속력 $v=\sqrt{T/\mu}$ 결정 원리. • 파동의 에너지 전달: 사인형 파동의 에너지 전달률 $P=\frac{1}{2} \mu \omega^2 A^2 v$ 개념 및 진폭·진동수 제곱 비례 관계. |
||
|
[23강] 파동 (2)
|
0:
59:
33
|
|
|
파동의 간섭과 정상파
파동의 간섭: 중첩의 원리 기반으로 보강 및 상쇄 간섭을 형성하며, 위상차·경로차로 조건 결정. 정상파: 동일 파장·진폭의 반대 방향 진행 파동 중첩으로 형성, 마디와 배가 고정된 위치에 발생. 고정된 줄의 정상파: 경계 조건에 따라 고유의 정규모드 파장과 진동수를 가지며 악기 원리에 적용. |
||
|
[24강] 파동 (3)
|
1:
04:
02
|
|
|
공기 관 정상파와 도플러 효과
• 공기 관 정상파: 음파의 종파 특성과 관 개폐 조건(양끝/한쪽 열림)별 마디/배 위치, 파장 및 진동수 공식, 조화차수(n) 형성 원리 이해. • 도플러 효과: 음원 및 관측자 상대 운동에 따른 진동수 변화 현상 정의, 일반식 부호 결정 원리 및 매질 상대 속도(바람) 고려 사항 학습. • 도플러 효과 활용: 음원/관측자 운동 상황별 관측 진동수 계산 및 반사음 분석; 공명 현상: 특정 진동수에서 정상파 형성으로 음향 증폭 원리. |
||
|
[25강] 기초 유체 역학 (1)
|
1:
02:
01
|
|
|
유체 역학 기초 (1): 압력과 부력
• 유체 기초 개념: 밀도와 압력 정의, 단위, 유체의 물리적 특성 및 정지 유체 내 깊이에 따른 압력 변화 원리 이해. • 파스칼의 법칙: 갇힌 비압축성 유체 내 압력의 균일 전달 원리와 유압 프레스의 힘 증폭 메커니즘 분석. • 아르키메데스의 원리: 유체에 잠긴 물체에 작용하는 부력의 정의 및 물체 밀도와 유체 밀도 차이에 따른 부상/가라앉음 조건 학습. |
||
|
[26강] 기초 유체 역학 (2)
|
0:
42:
42
|
|
|
유체: 연속방정식과 베르누이 방정식
* **이상유체 개념:** 비점성, 비압축성, 정상흐름 가정으로 유체 운동을 단순화하여 분석하는 가상의 유체 정의. * **연속방정식 원리:** 유체 흐름의 질량 보존($A_1 v_1 = A_2 v_2$)을 통해 단면적 변화에 따른 속력 관계를 설명하는 핵심 수식. * **베르누이 방정식 및 응용:** 유체의 에너지 보존($P + \rho g y + \frac{1}{2}\rho v^2 = \text{상수}$)을 기반으로 압력, 속력, 높이의 상호 관계를 분석하며, 토리첼리의 법칙 등 실제 현상에 적용. |
||
|
[27강] 열 (1)
|
0:
58:
51
|
|
|
열의 정의와 이상기체 운동론
• 온도 개념: 열적 평형 정의, 열역학 제0법칙, 켈빈·섭씨·화씨 온도 눈금 및 상호 변환 관계. • 열팽창 원리: 원자 간격 변화에 따른 물체 길이/부피 증대 현상, 선팽창/부피팽창 계수의 의미 및 관계. • 기체운동론: 이상기체 법칙($PV=nRT$)으로 거시적 상태 기술, 분자 충돌 기반 압력 발생, 온도의 분자 평균 병진 운동에너지 비례 및 제곱평균제곱근 속력($v_{rms}$) 해석. |
||
|
[28강] 열 (2)
|
0:
55:
42
|
|
|
열과 내부에너지 및 열역학적 과정의 일
• 열과 내부에너지 개념: 계의 미시적 에너지와 온도차 에너지 전달 정의, 열의 일당량(1cal=4.186J) 관계 정리. • 열용량·비열·잠열: 물질의 열적 특성($Q=mc\Delta T$, $Q=L\Delta m$) 및 상태 변화 시 열 에너지 계산 원리 이해. • 열역학적 과정의 일: $P-V$ 곡선 면적을 통한 기체 일($W=-\int PdV$) 계산 및 일·열의 경로 의존성 파악. |
||
|
[29강] 열 (3)
|
0:
50:
58
|
|
|
열역학 제1법칙과 열기관 및 열전달
* **열역학 제1법칙**: 계의 에너지 보존 원리로, 내부에너지 변화($\Delta E_{int}$)를 열($Q$)과 일($W$)의 합으로 정의하며, 단열·등압·등적·등온 과정의 관계 및 계산 원리 파악. * **열전달 및 열기관**: 전도·대류 방식으로 열에너지가 전달되는 원리와 열기관의 순환 과정, 일($W_{eng} = Q_H - Q_C$) 및 열효율($e = 1 - Q_C/Q_H$) 계산 방법 분석. * **열역학 제2법칙 및 카르노 기관**: 열기관의 100% 효율 한계를 규정하고, 이상적인 카르노 기관의 가역 과정과 최대 열효율($e_C = 1 - T_C/T_H$)을 온도로 계산하는 원리 습득. |
||
|
[30강] 전기장 (1)
|
0:
59:
29
|
|
|
전기장 (1) - 전하와 쿨롱의 법칙, 전기장 정의
• 전하의 기본 성질: 양음 전하, 기본 전하량, 보존 및 양자화 원리 이해; 쿨롱의 법칙: 두 전하 간 전기력 방향 및 크기 정량화. • 전기장의 정의: 공간에 작용하는 전기력의 벡터장 개념, 시험 전하를 통한 측정 및 점전하 전기장 계산 원리. • 연속 전하 분포 전기장: 선·면·부피 전하 밀도를 활용한 미소 전하 적분 기반 전기장 계산 방법. |
||
|
[31강] 전기장 (2)
|
1:
02:
02
|
|
|
전기선속과 가우스의 법칙
• 전기선속: 전기력선 밀도와 방향 기반, 특정 면을 통과하는 전기장의 양을 정량화하는 개념 • 가우스의 법칙: 폐곡면 내부 전하량과 알짜 전기선속 간의 관계를 정의하며, 대칭적 전하분포의 전기장 계산에 활용되는 핵심 원리 • 가우스 법칙 응용: 대칭적 전하분포(구, 선, 평면)에서 최적 가우스면 설정을 통해 전기장을 효율적으로 계산하는 절차와 그 결과 분석 |
||
|
[32강] 전위와 전기용량 (1)
|
1:
00:
19
|
|
|
전위와 전기용량 (1)
* 전위 및 전위차: 단위 전하당 위치에너지 정의, 전기장과의 미분·적분 관계, 점전하 및 연속 전하분포에 대한 전위 계산 원리 * 등전위면 특성: 전위가 동일한 면의 개념, 전기력선과 수직 관계를 통한 전기장 분포 시각화 * 대전 도체 전위: 도체 표면 전하 분포, 내부 전기장 0, 표면 및 내부 전위 동일성 특성 분석 |
||
|
[33강] 전위와 전기용량 (2)
|
1:
05:
42
|
|
|
전기용량, 축전기 연결 및 유전체
* 전기용량 및 축전기: 전기에너지 저장 소자의 정의, $Q=C\Delta V$ 기본 원리 및 평행판·원통·구형 용량 계산 구조. * 축전기 연결 및 에너지: 직렬·병렬 등가 전기용량 계산 원리와 축전기 저장 에너지, 전기장 에너지 밀도 분석. * 유전체 원리: 유전체 삽입 시 전기용량 증가, 전압·전기장 감소 효과 및 유전상수, 미시적 분극 현상 이해. |
||
|
[34강] 전류
|
1:
16:
54
|
|
|
전류와 직류 회로 기본 개념 및 법칙
• 전류와 저항 기초: 전하의 흐름인 전류 정의 및 유동속력, 옴의 법칙을 통한 저항·비저항, 전기에너지 전달률인 전력 개념 확립. • 기전력 및 저항 연결: 전하 이동에 필요한 기전력과 내부저항 관계, 단자전압 계산, 직렬/병렬 연결 저항의 등가저항 산출 원리 이해. • 키르히호프의 법칙: 복잡한 직류 회로 해석을 위한 전하 보존(분기점 법칙) 및 에너지 보존(고리 법칙) 적용 절차 학습. |
||
|
[35강] 자기력과 자기장 (1)
|
1:
09:
29
|
|
|
자기력과 자기장 (1)
• 자기력과 자기장: 운동 전하에 작용하는 로렌츠 힘 정의 및 자기장의 원천, 방향 결정 원리. • 대전입자 및 전류 도체 자기력: 자기장 내 대전입자의 원/나선 운동 분석과 전류 도체에 작용하는 자기력 원리. • 비오-사바르 법칙: 전류에 의한 자기장 생성 원리 및 무한 직선, 원형 도선 등 형태별 자기장 계산. |
||
|
[36강] 자기력과 자기장 (2)
|
0:
46:
27
|
|
|
자기력과 자기장: 평행도선 및 앙페르 법칙
* 평행도체 간 자기력: 전류 방향에 따른 인력/척력 작용 원리 및 암페어 단위 정의. * 앙페르 법칙: 대칭 전류 분포 자기장 계산을 위한 적분식 및 적용 절차. * 다양한 전류 분포 자기장: 무한도선, 솔레노이드, 토로이드의 자기장 공식과 특성 분석. |
||
|
[37강] 전자기 유도와 교류회로 (1)
|
1:
05:
59
|
|
|
전자기 유도와 교류회로 개요
* 전자기 유도 현상: 패러데이 유도 법칙으로 자기 선속 변화에 따른 유도 기전력 생성 원리 및 렌츠의 법칙을 통한 방향 결정. * 유도 기전력의 응용과 특성: 운동 기전력, 교류 발전기의 교류 생성 과정, 변하는 자기장에 의한 비보존적 유도 전기장 특성 분석. * 유도 계수와 자체 유도: 코일의 자체 유도 능력 정의 및 자체 유도 기전력의 전류 변화 방해 원리 이해. |
||
|
[38강] 전자기 유도와 교류회로 (2)
|
1:
01:
06
|
|
|
전자기유도와 교류회로에서의 에너지 및 리액턴스
* RL 회로: 자기장 에너지 저장 원리 및 자기 에너지밀도($u_B = \frac{1}{2\mu_0}B^2$) 계산 방법 학습. * 교류 전원: 사인 함수 전압 특성과 각주파수($\omega = 2\pi f$) 정의, 저항기 위상 일치 및 실효값($I_{\text{rms}} = I_{\text{max}}/\sqrt{2}$) 계산 원리 파악. * 인덕터 및 축전기: 유도 리액턴스($X_L = \omega L$), 용량 리액턴스($X_C = 1/\omega C$) 개념 및 전압-전류 위상 관계 분석. |
||
|
[39강] 전자기 유도와 교류회로 (3)
|
0:
49:
01
|
|
|
직렬 RLC 회로의 임피던스, 전력 및 공명
* RLC 직렬회로 임피던스: 각 소자 전압 위상 차이로 발생하는 합성 저항 ($Z=\sqrt{R^2+(X_L-X_C)^2}$) 정의 및 전류 흐름 방해 원리 학습. * 위상상수 및 전력인자: 전류-전압 위상각($\phi$) 정의, $\cos\phi$로 교류 회로의 평균 전력($P_{avg}=I_{rms}\Delta V_{rms}\cos\phi$) 및 효율 결정 방식 이해. * 회로 공명: 유도/용량 리액턴스($X_L=X_C$) 일치 조건에서 임피던스 최소, 위상차 0, 최대 전류 및 평균 전력 전달 특성 분석. |
||
|
[40강] 전자기파
|
0:
57:
12
|
|
|
전자기파의 이론과 응용
* 맥스웰 방정식: 변위전류 개념을 도입하여 앙페르 법칙을 일반화하고, 전기와 자기 현상의 통합 원리 설명. * 전자기파 이론: 헤르츠의 실험으로 증명된 빛의 속력($c$)과 파동 방정식을 통해 전자기파의 생성 및 에너지 수송(포인팅 벡터) 원리 학습. * 빛의 편광: 전기장 벡터의 진동 방향 제어 방식과 말뤼스 법칙을 활용한 편광판 통과 시 빛의 세기 변화 분석. |
||
|
[41강] 기하 및 파동광학
|
1:
10:
53
|
|
|
빛의 본질, 기하광학 및 파동광학 원리
• 빛의 본질 및 기하광학: 입자-파동 이중성, 광선 모형 기반 반사·굴절·편광 원리 및 굴절률·파장 변화 분석. • 스넬의 법칙과 내부 전반사: 하위헌스 원리 증명, Brewster각을 통한 반사 편광, 임계각 조건의 완전 내부 반사 현상 이해. • 영의 이중슬릿 실험: 빛의 회절·간섭 현상, 보강·상쇄 간섭 조건 및 파장 측정 원리 학습. |
||
|
[42강] 빛의 입자성과 물질파
|
1:
07:
38
|
|
|
빛의 입자성과 물질파
* **양자화 원리:** 흑체 복사와 광전 효과를 통해 빛 에너지의 불연속적인 양자화 개념 및 광자설을 확립. * **물질파 개념:** 드브로이 가설 및 전자 회절 실험으로 입자의 파동적 성질인 물질파와 드브로이 파장 설명. * **파동 함수와 양자 상태:** 무한 우물 모델에서 입자의 파동 함수 및 확률 밀도 함수를 통한 에너지 준위와 위치 확률 분석. |
||
|
[43강] 수소원자모형과 스펙트럼
|
0:
48:
26
|
|
|
수소 원자 모형과 스펙트럼
* 보어 원자 모형: 양자화된 궤도각운동량 및 에너지 준위 가정을 통해 수소 원자의 안정성과 선스펙트럼을 설명. * 궤도 및 에너지 양자화: 보어 반지름($r_n=n^2a_0$) 기반 궤도와 $E_n=-13.6\text{ eV}/n^2$ 에너지 준위로 수소 원자 구조 분석. * 수소 스펙트럼 및 X선: 에너지 준위 전이에 따른 라이만·발머·파셴 계열 스펙트럼과 제동 복사·특성 X선 발생 원리 이해. |
||
김희수 교수님
대학기초물리학
