[📃칼럼] [차가운 물리학2] 가자기장 벡터 스킬

[피직스(pizic2)]

Q. 피직스님 물리학2 공부 어떻게 해야 하나요?

A. 중요한 것은 효율입니다. 무식한 사람은 공부 평생 해도 점수가 오르지 않잖아요? 딱 필요한 만큼만 합니다.

원래 물리학은 능력주의에요. 그래서 물리학은 지능 차이가 당연하다고 생각해요. 하지만 내가 얼마나 위대한 사람을 따라갈 수 있나 그런 게 중요하다고 생각해요. 그러니까 본인 지능에 맞도록 하는 게 중요해요.

Q. 피직스님은 물2 수능 몇 분 안에 푸셨나요?

A. 13분에 다 풀고 다 맞았어요. 제 방법을 따라만 해도 지능 차이 고려하고도 15분이면 다 풀 수 있을 난이도였어요. 제 방법을 따라하지 않아도 머리만 좋으면 그 정도는 가능하고요.

오늘의 Chapter

자기장 문제는 가자기장 문제로 바꿔서 푼다. (Transforming magnetic field to pseudo-magnetic field)

가자기장(pseudo-magnetic field, 假磁氣場)이란 무엇인가?

종이면에 수직으로 박힌 두 도선이 있다. 전류의 방향은 종이면에 수직으로 나오는 방향이 양(+)이고 수직으로 들어가는 방향이 음(-)이다.

그래서 (+)의 전류가 흐르는 도선은 나가는 가자기장을, (-)의 전류가 흐르는 도선은 들어오는 가자기장을 만든다.

가자기장의 크기는 전류/거리 이다. 한 점에서 자기장은 이것들을 더한 것이다.

사실 빨간색 벡터 가자기장은 자기장이 아니다

진짜 자기장은 빨간색 벡터를 양(+)의 방향(시계 반대 방향)으로 90도 돌린 것이다. 성분은 가자기장(a, b)가 자기장(-b, a)가 된다.

가자기장과 진짜 자기장의 길이는 같다. 방향만 90도 차이난다.

종이면에 수직으로 튀어나오는 방향은 양(+)인데 이것은 임의로 정하는 것이 아니고 국제룰이다.

그리고 시계 반대 방향이 양(+)인데 이것 역시 국제룰이다. 그러므로 맘대로 바꾸지 마라.

그리고 가자기장은 한 평면에서의 자기장만 취급해라. 아래 문제는 조심해서 봐야한다.

이제 문제를 풀어보자

문자생략 스킬로 길이 d=1 전류세기 I0=1이다 이것은

https://gall.dcinside.com/m/physics2/253186

문자생략이 있으니 등가속도가 이제 쉬워요 - 완결

을 참고하라

다시 생각해보니 I0=2가 문제 풀 때 더 낫다 생략을 수정한다

B, C에 의한 자기장은 xy평면에 있고 A에 의한 자기장은 xy평면에 수직이므로 A와 B+C의 자기장은 수직이다.

그래서 자기장 합은 피타고라스대로 A의 길이제곱과 B+C의 길이제곱을 더하고 루트씌워서 구한다.

A에 의한 자기장은 P에서가 O에서보다 쎄다 근데 여기에 B+C를 더하니까 세기가 같아졌다

즉 B+C에 의한 자기장은 P에서가 O에서보다 약하다.

이제 B+C에 대해서만 가자기장으로 자기장의 길이를 구해보자 (A는 다른 평면에서 노므로 포함시키면 안된다!)

B와 C의 전류의 방향은 다른 상황에서만 P에서가 O에서보다 약해 그래서 ㄱ 맞어

자기장 세기 O=P니까 P와 Q의 세기 비교는 O와 Q의 세기비교임

근데 O와 Q서 A에 의한 것은 같으니까 B+C의 길이만 비교하면 됨

O에서 B+C의 길이는 6이고, Q에서 B+C의 길이는 2-4/3으로 6보다 작네

그래서 A+B+C의 세기는 O에서가 Q에서보다 쎔 ㄴ이 맞어

B+C의 길이는 O에서 6, P에서 √10 이다. 그러므로 O, P에서 자기장세기가 같으려면

6제곱+(I_A/2)제곱=10+I_A제곱

36+IA제곱/4=10+IA제곱

(I_A)제곱 = 104/3=34.??? (I0=2)

3I0=6이니까 36보다 작은지 확인해보니 작네 I_A<3I_0 ㄷ맞네

답 5번임

다음 문제

전류를 P에서 +1이라고 하니까 Q에서는 전류의 세기를 2 임

자기장의 y성분은 가자기장의 x성분이야 이게 0<y<d에서는 음수고 y>d에서 양수네

그럼...

위처럼 R의 위치 y가 커질수록 보라색 벡터가 작아져서 전체적인 x성분이 양수가 돼

즉 Q는 양전류야 P도 양전류니까 ㄱ틀려

y=d일때 가자기장의 x성분이 0이 되려면 R에 의한 가자기장의 x성분이 -1.5여야해

y=d일때 거리가 √2이고 R의 전류가 I라고 할때 a에서 가자기장의 x성분은 -I/2이야 -I/2=-1.5, I=+3이네 ㄴ일때

y=d일때 a에서 가자기장 세기는 1.5이고 O에서 가자기장은 (0, -3)이니까 세기가 3이네 2배 맞아 ㄷ맞네

답 4번

p에서 A+B 자기장 방향이 -y방향이면 가자기장 방향은 거꾸로 시계방향 돌려서 -x방향임

C가 커지면 가자기장 세기가 작아졌다 0이되었다가 다시 커짐

A는 음전류 B는 양전류, C는 음전류

A는 음전류니까 xy평면 수직으로 들가방향 ㄱ맞네

자기장 0되려면 위 그림처럼 Ic가 1되어야함 ㄴ 틀려

B0=1이고 O에서 A, B에 의한 가자기장은 (-2, 0)으로 세기 2=2B0니까 ㄷ맞네

답 3번

A, B에 흐르는 전류세기 같아 p에서 A에 의한 가자기장을 (2, -1)이라 하면

(가)의 p에서 가자기장 세기는 |(2, -1) + (2, +1)| = |(4, 0)| = 4

(나)의 p에서 가자기장 세기는 |(2, -1) + (-2, -1) |=| (0, -2)| = 2

답 1번

A+B의 자기장 세기제곱과 B_0의 제곱이 전체 자기장 세기임

A와 B의 전류를 각각 양전류 음전류라고 하셈 방향 상관없어

세기는 2라 하셈 편해

O에서 자기장 세기 제곱은 16+B제곱=2B제곱 B=4

P에서 자기장 세기 제곱은 4+B제곱=20=(5/4)B제곱 즉 세기는 (√5/2)B

답 1번

가자기장 세기의 최대 최소를 구하면됨

답 2번

p에서 가자기장은 0이 되도록 벡터를 더하면

O에서 가자기장은

세기는 |(-2/3,-2/√3)|=4/3=(4/3)B0

답 1번

[내가연인이될수있을리없잖아무리무리(zhengliushui)]

대 직 스

[학추로고대쌩재수로설대(gkrcnfhrheo)]

피직스님 이번 수능은 수학 물리학2 성적표 인증 해주세요.

[이자나(qusguswp99)]

차가운 영어좀

[big방(211.210)]

이런미친.

[big방(211.210)]

일단 개추

[강한적을벨땐한걸음앞으로(hsclb9h1542l)]

[탐스런.(tamseurun)]

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[피직스(pizic2)]

B, C가 양전류/음전류인지에 따라 B+C에 의한 O와 P에서 가자기장 세기를 비교한 것

[피직스(pizic2)]

저는 강의를 팔아먹지 않습니다. 계속 반복체화 하세요. 자신의 꿈을 위해 발악하는 것을 아름답게 봅니다. 위에서 봅시다.

[10-5N(cuzihateyou)]

서론부터 구라를

[익명(119.66)]

요지는 자기장 뱡향설정할때 시계/반시계를 나감/들어감으로 대체한담에 수직으로 돌리는걸 나중에 한꺼번에 한단거네 좋다

[피직스(pizic2)]

너 천재냐. 이해가 빠르네

[익명(118.219)]

교과서 전자기파 그림에서 전기장을 시계반대방향으로 90도 돌린게 자기장 방향이던데 그거랑 관련있음? 국제룰이라고 얘기한게 가자기장 = 전기장이 되도록 점전하로 치환하기 위해서인가

[피직스(pizic2)]

돌리는 이유는 점전하처럼 풀기위함이 맞고. 국제룰은 내가 만든게 아니라 진짜로 시계반대방향이 보통 양(+)이고 종이면을 튀어나오는 방향이 (+)임

[피직스(pizic2)]

1,2,3,4 사분면 생각해봐도 시계 반대방향으로 돌고, 원주각에서도 x축을 기준으로 양의 방향의 회전은 시계 반대방향이고, 단위원에서도 (cosx, sinx)의 궤적은 x가 증가하면서 시계 반대방향으로 회전함

[피직스(pizic2)]

전자기파의 전기장 자기장 방향이랑도 관련 있음. 외적벡터의 방향 결정은 오른손 법칙에 따르는거랑 관련이 있을걸.