AKA 전계, 전장
// mv E to 전기장세기.
// E, D에 specific한 내용 subpage로 이동. TODO
Sub: E and D {
: 전기장세기,electric_field_intensity (단위 N/C, V/m)
: 전속밀도,electric_flux_density AKA 전기변위장,electric_displacement_field (단위 C/m2)
E와 D의 비교: 아래 전기장,electric_field#s-3
}: 전속밀도,electric_flux_density AKA 전기변위장,electric_displacement_field (단위 C/m2)
E와 D의 비교: 아래 전기장,electric_field#s-3
전기장 = 단위전하당 전기력, 정전기력,electric_force / 전하,electric_charge
또는 주위에 영향을 주지 않는 시험전하,test_charge를 가정하여 - 이게 더 옳은 그런건가?
시험전하가 0에 가까워야 하는 이유는 측정 대상인 전기장에 영향을 주면 안되므로? CHK 그런데 실제 전하는 양자화되어 있으므로 q는 0이 될 수 없으므로, 이상적인 상황을 가정하는 것인가?
전기장의 세기:
양전하는 전기장 방향으로, 음전하는 전기장 반대 방향으로 힘을 받는다. CHK
전기장에서 +1C의 전하가 받는 전기력
전기장 내의 한 점에 단위양전하(+1C)를 놓았을 때, 그 전하가 받는 전기력의 크기로 정함
전하의 크기에 대한 전기력
전기장의 방향:전기장 내의 한 점에 단위양전하(+1C)를 놓았을 때, 그 전하가 받는 전기력의 크기로 정함
전하의 크기에 대한 전기력
고전위인 양극에서 저전위인 음극으로 향함.
양전하에서 나가서 음전하로 들어오는 방향. (이것이 곧 힘의 방향)
전기장 E인 곳에서 전하량 q인 전하가 받는 전기력,electric_force F는양전하에서 나가서 음전하로 들어오는 방향. (이것이 곧 힘의 방향)
전위,electric_potential와의 관계
전기장선(e. field line)은 등퍼텐셜면(equipotential surface)에 수직이다.
전기장선은 양전하에서 나오며 음전하로 들어간다. CHK
Q: 전기장선과 전속의 차이????
전기장선은 양전하에서 나오며 음전하로 들어간다. CHK
Q: 전기장선과 전속의 차이????
점전하 q에서 거리 r만큼 떨어진 곳에서, 전하에 의한 전기장은
점전하군(group of point charges)에 의한 어떤 점의 전기장은 중첩원리,superposition_principle에 의해
연속된 전하 분포(continuous charge distribution)에 의한 어떤 점의 전기장은
(Serway)
전기장 계산
점전하
여러 점전하들
연속적 전하(continuous charge)
(최준곤)
점전하
공간의 어떤 점을 이라 하면, 그 점에서의 전기장의 정의는
단위 N/C
전기장(E)에 면적(A)을 곱하면
--기호 E, --
E와 D가 있음?
E와 D가 있음?
단위 유도:
F = q E 에서
E = F / q (전기장,electric_field = 전기력,electric_force / 전하,electric_charge)
따라서 단위 N/C
E = V / d
따라서 단위는 V/m
전기장 from 전기퍼텐셜(전위,electric_potential)E = F / q (전기장,electric_field = 전기력,electric_force / 전하,electric_charge)
따라서 단위 N/C
E = V / d
따라서 단위는 V/m
정의
Contents
- 1. 전기장의 방향
- 2. 전기장 내 전기쌍극자
- 3. E and D, E vs D, 비교
- 4. D
- 5. 전기장 세기 E
- 6. 아마도 D말고 E에 대해... CHK and CLEANUP
- 7. cleanup
- 8. 점전하에 의한 전기장
- 9. 도체,conductor와 전기장
- 10. 균일한 전기장과 퍼텐셜에너지,potential_energy
- 11. 전기력선과의 관계
- 12. 컨덕티버티,conductivity, 전류밀도,current_density와의 관계
- 13. 축전기,capacitor 사이의 전기장
- 14. 전기장선
- 15. 직선 도선 주위
- 16. 대전된 긴 직선 도선이 만드는 전기장의 크기 (Bauer)
- 17. 인하대학교 차동우
- 18. 양성일
- 19. 판 주위의 전기장 유도법. tmp
- 20. 기타
2. 전기장 내 전기쌍극자 ¶
전기장 벡터 와 전기쌍극자,electric_dipole 벡터 로 기술한다.
전기장 E 내에 사이 거리가 d인 두 전하 +q, -q가 있다.
토크는 그 크기는
전기쌍극자모멘트가 이므로 토크의 크기는
벡터곱으로 표기하면
토크는 그 크기는
모멘트 팔의 길이는
힘은
따라서 쌍극자에 가해지는 토크의 크기는 힘은
전기쌍극자모멘트가 이므로 토크의 크기는
벡터곱으로 표기하면
전기장,electric_field 안의 전기쌍극자,electric_dipole에 가해지는 토크
회전축을 음전하 위치로 잡으면 양전하에 작용하는 힘만이 토크에 기여.
전기쌍극자모멘트,electric_dipole_moment가 이므로
and
(Bauer)
모멘트 팔의 길이:
이므로, 토크는3. E and D, E vs D, 비교 ¶
전기장: 보통은 E인데 D도 전기장으로 부르는 듯..?????????????CHK
D | 전속밀도,electric_flux_density or 전기변위장,electric_displacement_field | C/m2 - 단위 면적을 통과하는 전기력선 |
E | 전기장세기,electric_field_intensity | N/C, V/m - 단위 양전하가 느끼는 전계의 강도 |
전속밀도 D electric flux density
전계강도 E electric field strength
전계강도 E electric field strength
D = εE
전속밀도 = 유전율 × 전기장세기
전속밀도,electric_flux_density = 유전율,permittivity × 전기장세기,electric_field_intensity
전속밀도 = 유전율 × 전기장세기
전속밀도,electric_flux_density = 유전율,permittivity × 전기장세기,electric_field_intensity
4. D ¶
단위
AKA:
전속밀도,electric_flux_density
전기변위장,electric_displacement_field
전기변위 electric displacement
변위장 displacement field
(표현이 다양한데 그 중 두 개의 표현에 대한 페이지를 만듦)
전속밀도,electric_flux_density
전기변위장,electric_displacement_field
전기변위 electric displacement
변위장 displacement field
(표현이 다양한데 그 중 두 개의 표현에 대한 페이지를 만듦)
5. 전기장 세기 E ¶
기호:
E = F / q
단위:
전기장 내에 놓여 있는 단위전하에 미치는 힘.
어떤 점에 있는 양의 단위 시험 전하(unit positive test charge)가 느끼는 힘.
또는 간단하게
N/C or V/m
전기장의 세기(전계강도)는,전기장 내에 놓여 있는 단위전하에 미치는 힘.
어떤 점에 있는 양의 단위 시험 전하(unit positive test charge)가 느끼는 힘.
6. 아마도 D말고 E에 대해... CHK and CLEANUP ¶
단위 V/m or N/C
도체,conductor 안에서는 0이다.
전기장 내부의 전하,electric_charge는 힘(전기력)을 받고 있다.
쿨롱_법칙,Coulomb_s_law에서 전기력,electric_force과 전기장의 관계를 이끌어 낸다.
쿨롱법칙과 겹치는 내용
{
로 가는 벡터 를 생각하면,
(맨 뒤의 항은 단위벡터,unit_vector)
그렇다면 r에서의 전기장은
이것이 쿨롱 법칙.
쿨롱법칙과 겹치는 내용
{
로 가는 벡터 를 생각하면,
그렇다면 r에서의 전기장은
n개의 점전하 이 있다고 하면,
}
가우스_법칙,Gauss_s_law에도 전기장 개념이 쓰인다.
8. 점전하에 의한 전기장 ¶
전하 q에서 r만큼 떨어진 지점에서 시험전하 qt가 받는 힘은 쿨롱_법칙,Coulomb_s_law에 의해
점전하 q로부터 r만큼 떨어진 지점 P의 전기장은
전기장을 벡터형식으로 표현하면
여기서
from http://physica.gsnu.ac.kr/phtml/electromagnetic/charge/electricfield/electricfield.html
from http://physica.gsnu.ac.kr/phtml/electromagnetic/charge/electricfield/electricfield.html
9. 도체,conductor와 전기장 ¶
도체 안의 전기장이 0이 아닌 곳이 있다면, 0이 되도록 전자가 재배치됨
→ 도체 안의 전기장은 0
→ 도체 안의 전기장은 0
심지어 도체 안에는 알짜 전하,electric_charge도 없음, 표면에 위치함
(There is no net charge inside the conductor; all the net charge should be on the surface)
(There is no net charge inside the conductor; all the net charge should be on the surface)
도체의 양단 전압,voltage 에 의해 도체 내부에 형성되는 전기장 는
이므로 자유전자,free_electron의 평균속도는
그리고 단위 체적(1 m3)당 개의 자유전자가 있다고 하면 단위시간(1 s)당 이동하는 전하,electric_charge의 총 량, 즉 전류,electric_current는 다음과 같다.
위의 식에서 는 전도율(컨덕티버티,conductivity, 전도도)로서 다음과 같이 정의된다.
도체의 저항,resistance은
로 정의되며 이로부터 전압과 전류의 관계는
또는
로 주어지며 이를 옴_법칙,Ohm_law이라 한다.(신윤기 p6)
10. 균일한 전기장과 퍼텐셜에너지,potential_energy ¶
두 평행판 사이에 균일한 전기장 E가 있고, 평행판 사이의 거리 d, 양전하의 전하량 q
전하 q는
See also 전기퍼텐셜에너지,electric_potential_energy
전하 q는
F = qE 의 힘을 받는다.
양전하를 힘을 거슬러 옮기면 증가하는 퍼텐셜에너지, i.e. 전하를 옮기는 데 필요한 일 W:W = Fd = qEd
그런데W = qV
이므로qV = qEd
따라서V = Ed, E = V/d
전기장과 전위,electric_potentialW = qV
Electric field(전기장) from electric potential: V=Ed에서11. 전기력선과의 관계 ¶
(+)만 있으면 무한히 먼 바깥으로 향해 나아가고, (-)만 있으면 무한히 먼 곳에서 들어온다.
전기력선의 접선의 방향은 그 지점에서의 전기장의 방향이다.
전기장의 세기는 전기력선의 밀도와 관련.....
'전기장선,electric_field_line'하고 같은말인가? 2018-02-05
14. 전기장선 ¶
전기장선의 알짜 수는 닫힌 면 안의 알짜 전하에 비례하므로 가우스의 법칙은
ΦE = 상수 × q
그 상수는4 π k = 1 / ε0
따라서ΦE = 4 π k q = q / ε0
15. 직선 도선 주위 ¶
균일한 선전하밀도 λ>0의 긴 직선 도선에서 거리가 r인 곳에서 전기장의 크기는
균일한 면전하밀도 σ>0의 비전도체 무한평면이 만드는 전기장의 크기는
균일한 면전하밀도 σ>0을 가진 전도체 무한평면이 만드는 전기장의 크기는
닫힌 전도체 내부의 전기장은 0
대전된 구형 전도체 외부의 전기장은
총 전하량과 같은 크기의 점전하가 구의 중심에서 만드는 전기장과 같다.
16. 대전된 긴 직선 도선이 만드는 전기장의 크기 (Bauer) ¶
원통 대칭 사용.
반지름 r, 길이 L인 원통형 가우스 표면으로 둘러싸인 선전하밀도 의 도선의 경우
따라서
r : 도선까지의 수직거리
반지름 r, 길이 L인 원통형 가우스 표면으로 둘러싸인 선전하밀도 의 도선의 경우
r : 도선까지의 수직거리