물리학/전자기학

선전하에 의한 전기장 - 직선도선

점전하가 아닌 선전하나 면전하에 의한 전기장을 구할 때는, 선이나 면을 미소단위로 나누어 전기장을 미소점전하들에 의한 전기장의 합으로 생각할 수 있다.  직선 상에 있는 경우그림과 같은 경우에서 도선의 단위길이당 전햐량, 즉 선전하밀도 $\lambda =\frac{Q}{L}$ 이다. 원점 $O$로 부터의 거리를 $x$라 하면, 미소길이 $dx$에서의 전하량 $dQ=\lambda dx$ 이다. 따라서 미소점전하 $dQ$에 의한 전기장 $dE$는 다음과 같다.$$ dE=\frac{1}{4\pi\epsilon _0}\frac{dQ}{x^2}=\frac{1}{4\pi\epsilon _0}\frac{\lambda dx}{x^2} $$직선 도선에 의한 전기장은 이들 미소점전하들의 합이므로 다음과 같..

선전하에 의한 전기장 - 원형고리

점전하가 아닌 선전하나 면전하에 의한 전기장을 구할 때는, 선이나 면을 미소단위로 나누어 전기장을 미소점전하들에 의한 전기장의 합으로 생각할 수 있다.  ​원형고리에 의한 전기장​다음과 같은 원형고리를 둘레로 하는 원의 중심을 수직으로 지나는 직선 위의 점에서 원형고리도선에 의한 전기장 세기를 구해보겠다. 도선의 단위길이당 전햐량, 즉 선전하밀도 $\lambda =\frac{Q}{2\pi R}$ 이다. 도선의 호의 길이를 $s$라 하면, 미소길이 $ds$에서의 전하량 $dQ=\lambda ds$ 이다. 따라서 미소점전하 $dQ$에 의한 전기장 $dE$는 다음과 같다.$$ dE=\frac{1}{4\pi\epsilon _0}\frac{dQ}{z^2+R^2}=\frac{1}{4\pi\epsi..

전기장(Electric Field)과 점전하에 의한 전기장

전기장역장이란 물리학에서 힘이 작용하는 공간을 뜻한다.전기장이란 전하를 띤 물체가 장 안의 어떤 위치에 있는 단위 양전하에 가하는 전기력으로 정의된다. 이는 스칼라장이 아닌 벡터장으로 위치에 따른 크기와 방향에 관련된 힘의 정보를 담고 있다. 전기장은 대전된 물체 주위의 공간에서 각 점(위치)에 하나씩 주어지는 전기장 벡터 $\vec{E}$의 분포로 구성되어 있으며, 어떤 점에 있는 전하량이 $q_0$일 때 $\vec{E}$는 다음과 같이 정의된다.$$ \vec{E}=\frac{\vec{F}}{q_0} $$  점전하에 의한 전기장점전하란 어떤 물체가 가진 모든 전하량이 한 점에 모여있는 추상적인 개념이다.$q$의 전하를 가진 점전하가 다른 위치에 있는 단위양전하에게 가하는 힘은 둘 사이..

전기력과 쿨롱의 법칙(Coulomb's law)

전하와 전기력전하(Electric Charge)란 물체가 가지고 있는 전기의 양을 뜻하며, 모든 전기현상을 일으키는 원인이 된다. 전하에는 두 가지 종류가 있는데, 물체가 가지는 알짜전하를 쉽게 계산하기 위해 +, - 의 부호로 구분하며 각각 양전하와 음전하라고 부른다. 물체가 가진 음전하와 양전하의 양이 같을 때, 즉 알짜전하가 0일 때 물체는 전기적으로 중성이다.서로 다른 전하는 서로 힘을 주고 받는다. 같은 종류의 전하끼리, 양전하-양전하나 음전하-음전하끼리는 서로 밀어내는 척력이 작용한다. 반대로 다른 종류의 전하끼리,  양전하-음전하끼리는 서로 끌어당기는 인력이 발생한다. 이렇게 전하들 사이에 작용하는 전기적인 힘을 전기력이라고 한다.  쿨롱(C) 단위의 정의어떤 물체에 전하가 ..