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자기장 B와 자기력선의 시각화 전기장(E)에 이어 이번 주제는 자기장(B)이다. 선전류에 의한 자기장을 비오-사바르(Biot-Savart) 공식을 이용해 계산하고 이를 시각화해 보고, 영구자석과 유사하게 자기력선이 정말 전류를 주회하게 되는 지도 확인해 볼 것이다. 자기장의 모호한 개념을 시각적으로 보이기 위한 과정에서 자기장에 대한 공부와 정리가 될 것 같다. 자기장(magnetic field)은 움직이는 전하 주위에도 있고 영구자석 주위에도 있다. 전기장과 마찬가지로 벡터장이다. 자기장 벡터 B 의 방향은 나침반 바늘의 북극(N)이 가리키는 방향이다. 따라서 나침반의 바늘을 이용해 막대자석 주변의 자기력선(magnetic field line)을 그릴 수 있다. 대전입자 하나가 외부 자기장을 통과해 운동할 때 자기력이 작용하기 때문.. 더보기
전기장E, 전위V의 시각화 전기장과 전위는 우리주변에서 너무 익숙하게 활용되고 있지만, 개념이 나를 포함한 일반인에게 추상적이고 모호한 것 같다. 따라서 이번 목표는 전기장의 물리적 성질, 전위의 간편함 등을 수식 및 시각적으로 표현해보고 나름대로 정리해 보는 것이다! 항상 그렇듯이 파이썬을 이용하여 대표적이고 좋은 예시를 가지고 관련 공식과 개념을 검증해 볼 생각이다. 그러기에 앞서 먼저 간략히 완전미분방정식(exact differential equation)을 살펴볼 것이다. 선적분을 '물체가 매끄러운 변위 곡선 C를 따라 힘 F(벡터)가 한 일' 이라는 물리적 관점으로 봤을 때, 일반적인 경우 선적분은 적분 경로에 따라 그 결과가 다르게 나타나지만, 적분경로에 대해 독립적인 선적분 또는 적분 경로에 무관한 선적분이 특별히 있.. 더보기