Chapter 1-1 스칼라(Scalar) 및 벡터(Vector)

1. 스칼라(Scalar) 및 벡터(Vector)

전자기학을 공부하는데 스칼라와 벡터를 왜 알아야할까
전자기학에서 다루는 물리량(전계, 전위, 자계, 전류 밀도, 전속 밀도 등)은 스칼라계와 벡터계로 정의된다.
따라서 스칼라계와 벡터계에서 물리량들이 어떻게 연산되어 변화하고 상호작용하는지 이해하기 위함이다.

 

 

1) 스칼라량 (Scalar quantity) 

정의 : 크기만 존재하는 양
표현 : Italic 문자 표현 - $\mathit{V}, \mathit{E} , \mathit{B}$ 
예시 : 질량, 밀도, 압력, 체적 등

 

 

2) 벡터량 (Vector quantity) 

벡터(Vector quantity)
정의 : 공간 내에서 크기와 방향을 같는 양
표현 : 고딕문자 볼드체 - $\mathbf{E}, \mathbf{B} , \mathbf{D}$
예시 : 힘, 속도

 

 

3) 계의 의미

계의 표현 : 계(界) = 장(場) = Field -> 전계 = 전기장 = Electric Field

정의 : 임의의 한점(원점, 기준점)을 기준으로 공간 내의 점에서 정의되는 함수 
목적 : 물리적 현상을 표현하기 위해 사용
특징 : 반드시 공간영역에서 존재하며, 공간상의 모든 점에서 정의 가능 

 

(1) 스칼라계 (Scalar Field) : 계의 함수가 스칼라량인 계를 의미(e.g. 용기 내 모든 점의 온도 분포)

(2) 벡터계 (Vector Field) : 계의 함수가 벡터량인 계를 의미(e.g. 지구의 중력계)

그림1. 계의 정의