트랜지스터를 가변저항처럼 생각해서 취급하는게 원리적으로 틀렸고, Vbe의 역할을 확실히 하고싶어서 쓰기 시작한 칼럼임
트랜지스터에서 확산원리를 설명하려는 과정에서 좀 더 알기 쉬운 예로 바꿔보려고 했고
트랜지스터 내 전자 확산과 U자관 내 삼투압 모델을 비교하고 있었음
둘이 수식적인 형태가 상당히 유사하고
(트랜지스터의 수식은 개념설명에서 들은거에 기능이 적당히 맞도록 적당히 근사한 식을 세운거에 가까움,
그래도 상수를 잘 조작하면 Ebers-Moll 방정식의 특정 조건을 잘 근사한 정도는 만들어질 수 있을것임)
트랜지스터에서 Vbe의 역할에 대하여 Vbe를 늘리는 것이 반투막의 투과율을 늘리는 것과 비슷하다고 판단했음
차이점은
트랜지스터에서 전위장벽(npn에서는 전위 구덩이)역할을 반투막에선 역학적인 충돌이 대신한다. 이는 ‘구멍’과 ‘벽’의 역할이 두 모델에서 상반되어있음을 의미한다.
반투막에서는 투과한 용매 입자는 그대로 통과하지만 트랜지스터에서는 전위장벽을 넘은 전자도 양공과 만나 Ib가 될 수 있다
그리고 입자들의 전기적 성질을 고려하지 않았다
전자는 음전하, 물은 쌍극자
애초에 엄밀한 유사성까지 바라진 않았고
이정도면 통계적 모델이 다르다고 함이 합당하긴 할건데 그래도 수식의 유사성을 붙잡고 있었음
수식에서 다른 부분은 삼투압에서는 미소 변화에 대해 나타나있다는 점인데 이게 어떻게 차이(변수에 직접 껴있는 전압과 변수에 직접 껴있지 않은 투과율의 연동)로 이어질지 생각중이였음
사실 대부분이 뇌피셜로 이루어져서 어떻게 틀려도 이상할 건 없음
다만 비유로서는 잘 들어맞다는 감이 와서 어떻게 개선할 수 있을까 고민중임
수학을 잘 하고 싶어요
0. 서로 다른 분야의 현상은 개정 전 물리2의 용수철 단진동과 LC회로의 주기적 전류에도 있었고, 교과서에서 직접 소개될만큼 삼투압과 트랜지스터의 비유적 표현은 이해에 도움이 될거라 생각해요. 트랜지스터에 비해 삼투압은 꽤나 상상하기 편한 현상이니까요. 1. ebers-moll 모델에 따른 식과 삼투압 식의 유사성은 '이처럼 서로 다른 두 현상을 비유적으로 표현하기에 무리가 있지 않나-라고 하기엔 이미 수식적인 관련도 보여진다' 하는 정도로 개연성을 부여하는정도로는 괜찮지만, 미소 변화에 주목해서 수식적으로 더 확실한 과정을 거치는건 무리가 있지 않나 싶네요. 두 현상을 비교해서 트랜지스터의 작동 원리를 설명하는게 목적이라면 도움되지만 두 현상의 유사성으로 화학 현상과 반도체의 관련을 결과로서 도출하는건
칼럼보다는 논문 주제같네요. 2. 그래서 수식적 관련에 집중하기보다 현상의 의미를 대응시키는게 칼럼으로써 더 도움되지 않을까 싶어요. 트랜지스터의 작동 원리에서 이미터의 캐리어가 컬렉터로 확산되어야 하는데, 이게 삼투압 U자 모델에서 삼투와 대응될 수 있다 이런식으로요. 3. ebers-moll 방정식보다는 그 모델 자체에서도 도움될 부분이 보이는데, ebers-moll 모델에선 BJT를 두 개의 다이오드와 전류원으로 표현한다는 점에서 '두 개의 다이오드'를 U자 모델과의 관련성 찾는데에 쓸 수 있을 것 같아요. 방해하는 방향 혹은 나아가려는 방향이 반대된다는 점에서요.
4. 수식적 정확도를 높이고 더 확실한 관련성을 찾는데 주목하는건 잘 되면 좋을 것 같네요. 이 부분을 꼭 개선해야겠다 하면 Ebers moll 모델에 대한 대학 강의노트를 인터넷에서 찾아보는 것도 도움될거에요. 화학과 전자기학이 관련성을 가졌던 다른 사례들도 찾아보면 도움되겠네요. 잘해보시기 바래요
@유급생 오..본문 내용에 조금 추가된 부분들이, 트랜지스터를 가변저항처럼 생각해서 취급하는게 원리적으로 틀렸고, Vbe의 역할을 확실히 하고싶어서 쓰기 시작한 칼럼이에요. 그러다가 전부터 느낌적으로 비슷하다 느꼈던 삼투압을 엮어보자란 생각을 했구요. 개념설명만 듣고 잡은 러프한 수식을 잡은 상태에서 생각하다가 이후에 Ebers-Moll 모델까지 알아보게 되었어요. 아직 현재 수준에서 수식적 엄밀성까지 바랄 순 없겠지만 정성적이고 직관적인 이해에는 충분히 도움이 될 수 있는 수준이라면 처음 시작한 동기는 어느정도 충족시킬 수 있을 것 같아 잘됐네요
아직은 수험중이고 수능이 곧이라 당장 거기까지 가는건 어렵겠지만 이어나가보고 싶네요. 도와주셔서 감사합니다. 혹시 물리학과신가요?