전자기학 : 쓰임말을 알면 물리가 보인다

전자기학 : 쓰임말을 알면 물리가 보인다

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Description
전하, 전류, 전기에너지, 전자기파…
전자기학 쓰임말로 만나는 물리 입문서
쓰임말을 제대로 알아야 물리가 보인다!

보통 ‘물리’라고 하면 대부분의 사람들은 “네? 물리요?”라며 되묻거나 시선을 피하면서, 물리는 너무 어려운 분야이고 무슨 말인지 잘 모르겠다며 대화 주제를 돌리고 싶어 할 것이다. 물리에 대한 이런 흔한 반응에는 여러 가지 원인이 있겠지만, 물리학의 여러 쓰임말들-예를 들면 운동, 힘, 전류, 전자기파-은 우리가 일상에서도 흔하게 사용하지만, 그 뜻이 물리학에서의 진짜 뜻과는 다르게 사용하기 때문에 생기는 경우가 많다. 따라서 물리학 분야의 대표적인 쓰임말을 제대로 이해한다면, 물리학 개념을 바로 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다.
저자가 2022년 펴낸 『물리요?-다시 시작하는 물리 공부』에서는 물리학의 여러 분야 중 ‘역학’ 분야를 다루었다. 운동, 힘, 일, 에너지 같은 역학 분야의 쓰임말을 설명하면서 물리학 개념을 잡는 데 도움을 주었는데, 이 연장선에서 이번 신간 『전자기학 쓰임말을 알면 물리가 보인다』에서는 물리학의 또 다른 분야인 전기학(電氣學)과 자기학(磁氣學)을 합친 전자기학 분야의 쓰임말을 설명한다.
저자

이주열

저자:이주열
서울대학교물리교육과를졸업하고,한국과학기술원(KAIST)에서물리학석사학위,미국아이오와주립대학교에서물리학박사학위를받았다.울산대학교,호서대학교,성균관대학교에서교수로일하며약40년동안물리학을가르쳤다.동시에한국물리학회와한국진공학회에서부회장및편집위원장을역임하면서다양한학술지편집을도맡았다.자성체의물성과메타물질,특히완전흡수체에관한연구를활발히하고있으며펴낸책으로〈물리요?〉가있다.

목차

머리말

01들어가는말
1.물질의분류

02전하와전기력
1.전하
2.전기력
3.정전유도
4.쓰임말문제
5.생각해보기

03전기마당
1.전기마당
2.물리량으로서의전기마당
3.마당
4.생각해보기

04전기퍼텐셜
1.퍼텐셜
2.전기퍼텐셜에너지와전기퍼텐셜
3.전위차
4.생각해보기

05전류
1.전류
2.전류를만드는장치
3.축전기
4.직류와교류
5.저항
6.미시적관점에서의전류
7.전압과기전력
8.저항기의연결
9.축전기의용량,전기들이
10.축전기의연결
11.극갈림
12.유전체
13.생각해보기

06전기에너지
1.주울열
2.전력
3.축전지의용량
4.전기에너지와환경
5.교류와전기에너지
6.생각해보기

07자기력과자기마당
1.자하
2.자기마당
3.자기힘선과자기힘선다발
4.자기마당은어떻게만들어지나?
5.자기모멘트
6.생각해보기

08물질의분류
1.자기화
2.상자성체
3.반자성체
4.강자성체

09전자기유도
1.패러데이법칙
2.렌츠법칙
3.전자기유도의응용
4.유도기전력
5.인덕턴스
6.발전기,전동기,변압기
7.쓰임말의문제
8.생각해보기

10전자기파
1.맥스웰방정식
2.프랑크-헤르츠실험
3.포인팅벡터
4.전자기파?전자파?전파?

맺는말
주석

출판사 서평

“나에게는즐거움이었던물리학이어떤이에게는
막연히두려운대상이라는것을잘알고있다.
그러나물리학을즐기는사람이나혼자는아니라는
무모한자신감이이책을쓰게한원동력이었다.

이책을읽고물리학이그저두려운대상이아니라
즐길수도있는분야라고느끼게되는분이한명이라도나타난다면
이책을쓴목적을이루었다고생각한다.
부디모두에게‘즐기는물리’가되기를간절히바란다.”

__전기학과자기학을합친전자기학분야의쓰임말로만나는물리

그렇다면,왜전기현상과자기현상은한데묶어서전자기현상이라고할까?결론부터말하면,우주에전하가딱한개있다면,그전하가일으키는현상이전기현상이다.그러나전하가두개이상만되면전기현상과자기현상이따로따로일어나지않고,전자기현상으로한데어울려동시에일어난다.
전기현상과자기현상,또는묶어서전자기현상이없다면현재우리가누리는전기·전자제품의편리함은불가능하다.그런데물질이가지고있는기본성질이이런전자기현상을결정하는데매우중요한역할을한다.물리학자들이연구하는물질은당연히우주에있는모든물질이다.그런데이물질을한사람이모두연구한다는것은불가능하다.그래서물리학자들은이물질들을다양한기준을가지고분류하여그중에자신이관심을가지는한분야를선택하여연구한다.
‘전자기현상’은역학과마찬가지로우리의일상생활과밀접하게관련이있는만큼,이분야의쓰임말은실생활에서자주사용된다.그러나그뜻이제대로알려지지않아서혼란이일어나는경우가많다.물리학강의시간에도이러한쓰임말을엄밀하고정확하게구분해서쓰는것이어려운데,하물며일상에서는말할것도없다.그러나개념을제대로이해하고혼란을피하려면반드시물리학쓰임말을엄밀하고정확하게쓰는것이필요하다.바로그러한엄밀함을제대로알고쓰기를바라는마음에서이책이나왔다.
이책에서는전하,전류,전기에너지,전자기파등대표적인전자기학의쓰임말들이일상생활에서쓰이는것과물리학에서의사용이어떻게비슷하고,또어떻게다른지다양한예를들어자세하고친절하게설명한다.이책을통해전자기학쓰임말의개념을보다정확하게이해하면서,물리학에대한이해의바탕을보다쉽고재밌게다질수있을것이다.물리학에대한두려움없이,어려움없이,다시물리과친해질수있는좋은기회가될수있을것이다.


__전기에너지?전기퍼텐셜에너지?

우주에는단두종류의에너지만있다고말하면어떤분은“무슨소리야?세상에는얼마나많은종류의에너지가있는데!”라고말할것이다.그렇다.우리는여러종류의에너지이름을익히들어서잘알고있다.전기에너지도있고,중력에너지도있고,화학에너지도있고,열에너지도있다.그러나사실세상에는드러난에너지와드러나지않은(숨겨진)에너지만있다.
어떤물체가움직인다면우리는그물체가운동에너지를가지고있다고이내알아챈다.이같이운동에너지는드러나있어서바로그존재를알아챈다.운동에너지가바로드러난에너지이다.그러나드러나지않는에너지,바꾸어말하면숨겨진에너지도있는데,이것을퍼텐셜에너지라한다.흔히‘위치에너지’라고잘못알고있는데,퍼텐셜에너지는그것을만드는힘에따라서로다르게부르다보니마치여러종류의에너지가있는것처럼보이지만사실은모두퍼텐셜에너지이다.다만그퍼텐셜에너지를내는서로작용에따라다른가면을쓰고있는셈이다.
전하가있어전기마당을만드는데,이때의퍼텐셜에너지를전기퍼텐셜에너지,줄여서전기에너지라한다.지구표면에서는지구가만드는중력마당에퍼텐셜에너지가숨겨져있는데,이에너지를중력(퍼텐셜)에너지라한다.우주에있는별사이의중력에너지도있다.원자들이모여작은분자를만들고,작은분자들이모여고분자를만드는데,이때원자들이화학결합을하면서숨겨지는퍼텐셜에너지를화학에너지라부르는데,이는엄밀하게말하면전기에너지이다.