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내용 소개
안녕하세요 멘토 정원의방식입니다.
축전기에 대해 알고계시나요? 아마 물리를 공부하셨고 그중 전기전자를 공부하셨다면 알만한 주제인데요, 이 포트폴리오는 축전기에 대해 아주 세밀하게 연구한 포트폴리오입니다. 정확하게는 축전기의 극판 균일성에 대한 연구입니다. 축전기에 대한 깊은 심화탐구가 필요하다 혹은 축전기에 이런 역할이나 기능이 있다고? 싶은 내용을 알고싶은 학생들에게 추천드립니다. 추천 학년은 3학년으로 전자기학에 대한 어느정도의 이해가 있어야 내용 이해가 쉬울것으로 예상됩니다.
포트폴리오 목차:
탐구보고서 제작 과정: 쿨롱 법칙과 벡터장 해석을
기반으로 미소 ring이 만드는 전기장을 계산하고, 이를
중적분하여 축전기 전체 전기장을 모델링함. 선적분
경로 조건을 만족하는 면전하밀도 M(r)에 대한 편미분
방정식 유도
결론: 수학적으로 풀기 어려운 문제를 컴퓨터 기반으로
해결하기 위해 유전 알고리즘을 설계하고, 타원적분 및
초기하함수를 도입해 수렴 가능한 수치 모델 제시. 그
결과 전하는 극판 중심보다 외곽에 다소 집중되는
분포를 가지며, 이 접근은 기존 유한차분법과
차별화되는 해석적·계산적 접근임
포트폴리오 특징:
이 포트폴리오는 전자기장 이론, 미적분학, 벡터 해석, 수치 계산
알고리즘까지 융합적으로 활용하여 고등학생이 수행한 탐구로는
매우 드문 수준의 수학적 깊이와 물리적 정밀도를 갖춘
보고서다. 특히 유전 알고리즘이라는 컴퓨터 과학 개념을 물리 모델에
적용하여 해석 불가능한 문제를 수치적으로 해결할 수 있는
방향성을 제시한 점이 돋보인다. 전자공학, 물리학, 계산과학 등 다양한 이공계 진로에 적합하며, 학생부 종합전형, 물리올림피아드, 과학탐구발표대회, 인공지능
기반 수학연구 프로젝트 등에서 전공적합성과 창의성 모두를
강조할 수 있는 강력한 포트폴리오다.