전자기파는 전기장과 자기장이 서로를 만들며 수직으로 진동하면서 빛의 속력으로 전파됩니다. 전자기파 스펙트럼은 파장에 따라 라디오파부터 감마선까지 나뉘며, LC 회로의 공진 주파수를 맞추면 특정 전자기파만 선택적으로 수신할 수 있습니다.

교과서 연계: 전자기와 양자 I편 p26~31 — 전자기파, 전자기파 스펙트럼, LC 회로 동조

Electromagnetism & Quantum

전자기파의 발생과 수신

전기장 E, 자기장 B, 전파 방향 c의 직교 관계와 LC 공진 동조를 함께 살펴보세요.

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보기전자기파 전파

직교 관계E ⊥ B ⊥ c

빛의 속력c = fλ = 3.00 × 10⁸ m/s

현재 진동수88.2 MHz

현재 파장3.40 m

영역라디오파

광자 에너지

E = hf = 5.85 × 10⁻²⁶ J

파장이 짧아질수록 진동수와 에너지가 커집니다.

LC 회로 공진

f₀ = 87.7 MHz

L = 1.00 μH, C = 3.30 pF

전자기파 전파 쌍극 안테나에서 E장과 B장이 직교하며 x축으로 퍼집니다.

스펙트럼 파장과 진동수, 에너지의 관계를 7개 영역으로 비교합니다.

LC 수신 공진 주파수를 맞춰 여러 방송 중 하나를 선택합니다.

전자기파 스펙트럼

막대를 클릭하면 해당 영역의 활용 예시를 보고, 슬라이더와 함께 마커가 이동합니다.

현재 영역 · 라디오파

현재 파장 3.40 m

파장이 길수록 막대의 왼쪽, 짧을수록 오른쪽으로 이동합니다.

현재 진동수 88.2 MHz

진동수는 f = c / λ로 연결되며, 에너지도 함께 커집니다.

라디오 방송과 장거리 무선 통신에 주로 사용됩니다.

라디오 다이얼을 돌리면 축전기 C가 바뀌고, 공진 주파수 f₀가 이동해 특정 방송을 골라 냅니다.

동조 상태 확인

공진 주파수 87.7 MHz

f₀ = 1 / (2π√LC)를 따라 L 또는 C를 바꾸면 선택 주파수가 달라집니다.

동조 결과 방송 B에 가장 가깝습니다

빨강, 초록, 파랑 세 방송 중 공진에 가장 가까운 신호가 가장 강하게 수신됩니다.

공진 주파수와 방송 주파수의 차이가 작을수록 회로에 더 큰 진폭이 생겨 원하는 채널만 선명하게 남습니다.