물리 25

접착력

접착력이란 서로 다른 물질 간에 작용하는 분자적 인력으로, 두 물질이 서로 달라붙는 현상을 설명하는 물리적 힘이다.  반데르발스 힘 : 분자 간의 약한 전기적 인력 정전기적 인력 : 서로 다른 전하를 가진 물질 간의 인력 화학적 결합 : 공유결합이나 이온결합과 같은 강한 결합 본드(접착제)의 접착력은 물리적 인력(반데르발스 힘, 정전기적 인력)과 화학적 결합(공유결합, 이온결합, 수소 결합)에 의해 발생한다. 또한, 접착제의 젖음 성능, 접착 대상 물질의 표면 상태, 환경 조건(온도, 압력 등)도 접착력에 큰 영향을 미친다. 반데르발스 힘에 의한 접착력 접착력과 접촉 면적 접착력과 표면 에너지

물리 2025.02.18

표면 장력

액체의 표면이 스스로 수축하여 가능한 한 작은 면적을 취하려는 힘을 말합니다. 액체 내부의 분자들은 모든 방향에서 서로 끌어당기는 힘(응집력)을 받지만, 표면의 분자들은 내부 방향으로만 힘을 받기 때문에 표면적을 최소화하려는 경향이 있다. 이러한 현상을 표면 장력이라고 한다. 물방울이 둥근 모양을 유지하는 것은 표면 장력 때문이다. 표면 장력은 물방울의 표면적을 최소화하려는 힘으로 작용하여 구형에 가까운 형태를 만든다.  분자간의 힘 액체나 고체 내부의 분자는 주변 분자들로부터 모든 방향으로 동일한 인력을 받는다.   표면장력(γ)은 단위 길이당 작용하는 힘으로 정의된다. 단위는 일반적으로 N/m(뉴턴 매 미터)이다. 물방울의 표면적은 공식은 표면에너지는 액체나 고체의 존재하는 추가적인 에너지를 의미한다..

물리 2025.02.18

마이크로 버블

마이크로 버블은 직경이 매우 작아 표면적 대비 부피 비율이 높고 이로 인해 기체와 액체 간의 물질 전달이 효율적으로 이루어집니다.일반적인 기포에 비해 물 속에서 오래 유지됩니다. 초음파 영상 등 의료 분야에서 대조제로 사용될 수 있습니다. 표면적이 넓어 화학적 반응이 촉진될 수 있습니다.  마이크로 버블의 크기와 표면 장력  마이크로 버블의 안정성은 표면 장력에 크게 영향을 받습니다. 표면 장력은 기포의 내부 압력과 외부 압력의 차이를 결정합니다. 이는 라플라스 방정식으로 설명할 수 있습니다.마이크로 버블은 크기가 매우 작기 때문에 (r이 작음) ΔP가 크게 증가합니다. 이는 마이크로 버블이 안정적으로 유지되기 어렵게 만드는 요인 중 하나입니다.  마이크로 버블의 부양 속도 마이크로 버블의 부양 속도는 ..

물리 2025.02.17

이진행렬에서 CMOS로 활용

평직의 이진 행렬은 평직 방식으로 직조된 그믈망(또는 직물)의 구조를 수학적으로 표현한 것입니다. 이진행렬을 주로 사용하는 곳은 컴퓨터공학인데 반도체에서도 쓰입니다. 기본적인 회로 논리 연산AND, OR, NOT, XOR CMOS 논리 게이트는 P형(PMOS)과 N형(NMOS) 트랜지스터를 조합하여 만듭니다. 즉, 두 가지 종류의 트랜지스터(PMOS, NMOS)를 회로적으로 결합하여 0과 1을 처리하는 방식입니다. P형(PMOS)과 N형(NMOS) 트랜지스터를 "2가지 방식"으로 만들어서 조합한다. CMOS 회로는 "한쪽이 켜지면 다른 쪽은 꺼지는" 방식으로 동작한다.논리 게이트는 PMOS와 NMOS를 병렬/직렬 조합하여 만든다. 기본적인 NOT, NAND, NOR 회로를 조합하면 더 복잡한 회로(AND..

물리 2025.02.13

무선충전의 기본 원리

무선충전은 전자기 유도 또는 공진*을 통해 전기를 전달한다. 전자기 유도는 송신기가 전류를 코일에 흘려 보내면 자기장을 생성하고 주변 공간으로 퍼져 나간다. 수신기가 자기장을 받아 전류를 생성한다.  공식은 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라 전압이 유도된다전자기유도법칙은 자기장의 변화할 때 전압이 유도된다. 패러데이의 법칙에서 자기선속이 음의 부호를 갖는 이유는 자기 선속이 증가하면 유도기전력은 자기 선속*을 감소시키는 방향으로 발생하고 자기 선속이 감소하면 유도 기전력은 자기 선속을 증가시키는 방향으로 발생하기 떄문이다.  공진 : 그네를 밀어줄 때, 그네의 고유 진동수에 맞춰 밀어주면 그네가 점점 더 높이 올라가는 원리로 외부에서 가해지는 힘의 진동수가 물체의 고유 진동수와 일치할 때, 물체는 매우..

물리 2025.02.11

IEEE, 홀 효과 전류 센서: 작동원리 및 구현 기법

전류 감지 기술 중 홀 기반 전류 센서는 크기, 경제적 타당성, 낮은 전력 소비, 높은 동적 범위 및 CMOS 기술과의 통합성 측면에서 이점으로 인해 인기가 높다. 홀 효과 전류 센서(HECS)는 본질적으로 감지된 전류로부터 갈바닉 절연을 특징으로 하는 소형 장치이고 선형성이 우수하고 동적 범위가 넓으며 표준 실리콘 기술과 호환된다. 갈바닉 절연이란 신호와 전력 전달은 가능하고 과전압이나 과도 신호,공통모드전압,전류 간섭문제를 예방할 수 있다. 홀 효과 현상을 이용해 도체에 흐르는 전류를 측정하는 전자 장치이다. 자기장을 감지하는 센서인 것이다. 먼저 홀효과에 대해 반도체 내부에 흐르는 전하의 이동방향에 자기장을 가하면 괴면 전하흐름에 수직한 방향으로 전하가 한쪽으로 치우쳐 전위차(전압)가 형성되게 되는..

물리 2025.02.11

빛의 전반사 광섬유를 알아보자

광섬유는 내부에서 빛의 전반사라는 현상을 이용하여 신호를 전달합니다. 전반사란 빛이 굴절률이 다른 두 매질의 경계면에서 특정 각도 이상으로 입사할 때, 빛이 굴절하지 않고 경계면에서 완전히 반사되는 현상을 말합니다.전반사의 조건밀도차이 높은 매질 n1에서 낮은 매질 n2로 진행해야 합니다. n1>n2 입사각이 임계갑보다 커야 합니다. 임계각 공식예시문제쉽게 생각하면 물이 담긴 컵 안에서 빛을 비추면, 빛은 물과 공기의 경계면에서 꺾여 공기 중으로 나갑니다. 하지만 특정 각도 이상으로 빛을 비추면, 빛은 물 밖으로 나가지 않고 물과 공기의 경계면에서 완전히 반사됩니다. 이것이 바로 전반사입니다.

물리 2025.02.07

부채꼴

부채꼴의 넓이 공식 물고기 비늘이 부채꼴인 이유를 물리적, 수학적으로 표현하기 형상 저항과 마찰 저항으로 나눌 수 있다 형상 저항은 물체의 모양 때문에 발생하는 저항을 말한다.마찰 저항은 두 물체의 표면이 서로 닿아 움직이려고 할 때, 표면의 거칠기나 화학적 특성 때문에 운동을 방해하는 힘이 발생하는데, 이것이 마찰 저항이다.

물리 2025.02.07