정보통신의 기초지식

  전파란 무엇인가?

1. 전파는 전계와 자계를 가지는 전자파이다.

공간을 달리는 에너지가 전파이다.전기통신에는 전화선처럼 케이블을 따라 전달되는 전자파를 사용하는 것과 라디오나 TV 처럼 공중을 나는 전파를 사용하는 것 두 가지가 있다.

전파는 전자파의 일종으로, 300만 Hz 이하의 주파수를 가지는 전자파이다. 전자파란 전계와 자계를 가지는 전자파, 다시 말하면 전계와 자계가 동시에 존재하면서 일정한 관계를 가지고 증감을 반복해 가는 파동이다.

2. 전기력이 있는 것이 전계이다.

전기력을 가지는 공간이 전계이다. 셀룰로이드로 만든 책받침을 문질러서 머리카락에 갖다 대면 정전기에 의해서 머리카락이 책받침에 달라붙는다. 셀룰로이드를 문지르면 마이너스 전하가 생겨서 머리카락 사이에 있는 플러스전하와 서로 끌어당겨 생기는 현상이다.

전하에는 플러스(+)와 마이너스(-) 두 종류가 있다. 플러스 전하와 마이너스 전하가 만나면 서로 끌어당기고, 플러스나 마이너스끼리는 서로 밀어낸다. 플러스와 마이너스 사이에 서로 잡아당겨서 생기는 것을 전기장(전계)이라고 한다.

<그림 2> 전자파의 모양

3. 자기가 있는 것을 자계라 한다.

전자파는 전계와 함께 자계가 존재하고, 역시 진동하면서 나아간다. 자계는 자장이라고 하고 자기(자력)가 미치는 범위이다.

<그림 3> 전기장의 발생

자석에는 N극과 S이 있는데, 종이 위에 쇳가루를 놓고 밑에다 자석을 대면 N극과 S극 사이와 주위에 자기력선이 생기고, <그림 3> 에서 보는 것처럼 쇳가루가 그 선을 따라 늘어서는데, 자석의 자력이 미치는 범위를 자계라고 한다.

<그림 4> 자기장의 발생

이제까지 전계와 자계를 별도로 보았으나 전계와 자계는 끊을 수 없는 관계에 있다.

초등학교 때 과학시간에 에나멜선을 통 모양으로 감아서 전지의 전류를 흘려 전자석과 모터를 만들어 보았던 추억이 있을 것이다. 코일에 전류를 흐르게 하면 자석이 되고 스위치를 끄면 코일로 되돌아가는 것이다. 반대로 코일 속에 막대자석을 넣었다 뺏다 하면 코일에 전류가 흐르게 된다.

<그림 5> 전자유도

이와 같이 전류를 흐르게 하면 자기가 만들어지고, 자기가 움직이면 전류가 발생하는 것이다.

또한 전류를 많이 흐르게 하면 자기도 강해지고, 자기의 변화가 크면 클수록 전류도 많이 흐르는데 이를 전자유도라 한다. 발전기 및 모터, 트랜스 등이 이 원리를 이용한 것이다. 또한 전류가 도선을 흐르면 도선의 주위에는 자기가 발생한다. 이를 어느 한 점에서 보면 자계가 전류의 흐름에 대해 수직으로 발생하는데, 전계(전류)와 자계의 관계는 어떤 경우에도 반드시 수직으로 교차해서 형성된다. 이는 전자파의 경우 전계와 자계의 관계에서도 같다.

※ 출처 - http://www.bazi.pe.kr