전하,electric_charge (rev. 1.90)

기호:

$Q$ (constant charge)
$q$ (time-varying charge)

단위: C (coulomb)

전하가 움직이면_{(운동,motion?)} 전류,electric_current가 생긴다.

전하는 전기장,electric_field을 만든다. 임의의 폐곡면을 통과하는 그 전기장의 선속,flux은, 그 폐곡면 내부 전체 전하량에 비례한다.
(가우스_법칙,Gauss_s_law, 맥스웰 1 방정식)
따름정리: 어떤 폐곡면 내의 전하가 0이면, 그 면을 출입하는 전속,electric_flux은 0이다.
(Fleisch p1-2)

전하는

음전하, －전하, negative charge

전자,electron일수도 있고? 음이온도?

양전하, ＋전하, positive charge

가상의 ... 전자의 결핍상태? 양공(electron hole)

Electron_hole일수도 있고.... 이 생각이 맞는지 CHK

전해질,electrolyte에서는 이온,ion

positive ion
negative ion

2020-11-22
캐리어,carrier or 전하캐리어,charge_carrier - 전하와 비슷한 개념?
{
전하 캐리어 (charge carrier) 개념이 있음

: 전하를 이동시키는 입자. ex. 전자, 이온, 양공,hole

양공은 준입자이므로 '입자 혹은 준입자', '입자 또는 유사한 것'으로 바꾸어야 하지 않나.

charge.carrier

charge.carrier.density

}

1초동안 1 A의 전류,electric_current가 흐른 전하의 양(전하량)이 1 C

Q = I t
1 C = 1 A·s

I = Q / t
1 A = 1 C/s

더 일반적으로는 (? CHK)

I = dQ / dt

t₀과 t사이에 전달된 전하: (Q=It의 일반화 버전? CHK)

$Q=\int_{t_0}^{t}Idt$

다른 표현으로는,

$I=\frac{Q}{t}$
$1\mathrm{A}=\frac{1\mathrm{C}}{1\mathrm{s}}$

$i=\frac{dq}{dt}$
$dq=idt$
$q=\int_{0}^{t}idt$

1 C의 전하 속에는 1/(1.6×10^-19) = 6.24…×10¹⁸ 개의 전자,electron가 있음
1 C : 6.24×10¹⁸개의 전자의 전하

전자,electron 하나의 전하는 −1.602×10⁻¹⁹ C
양성자,proton 하나의 전하는 +1.602×10⁻¹⁹ C

전자가 6.25×10¹⁸개 모였을 때 −1 C
양성자가 6.25×10¹⁸개 모였을 때 +1 C

1. 용어
2. 전하간 힘
3. 전하밀도
4. 미분전하 dq
5. 전하분포 charge distribution
6. 형식전하 formal charge (화학)
7. 부분전하 partial charge (화학)
8. 전하보존법칙 law of conservation of electric charge
9. etc

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1. 용어 ¶

양전하(positive electric charge)와 음전하(negative …)로 나눌 수 있음

점전하 point charge
선전하 line charge
면전하 surface charge
체적전하 volume charge

시험전하 test charge - 시험전하,test_charge AKA 탐색전하
기본전하 elementary charge
{
전하는 양자화(quantize)되어 있어서(quantized) 항상
전자,electron의 전하 e = −1.602...×10⁻¹⁹ C (혹시 -e인가?)
또는
양성자,proton의 전하 1.602...×10⁻¹⁹ C (이게 e인가?)
의 정수배로만 존재.

q = N e (N ∈ ℤ)

또는

q = ± N e

아무튼 모든 전하 $(q)$ 는 기본전하(량) $(e)$ 의 정수 $(N)$ 배로 존재.

기호 e의 중의성

입자	기호	전하량
전자	e, e^-	-e
양성자	p	+e, e
중성자	n	0

}

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2. 전하간 힘 ¶

전하 사이의 힘은 전기력,electric_force과 쿨롱_법칙,Coulomb_s_law을 참조.

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3. 전하밀도 ¶

See 전하밀도,charge_density

전하를 나타내는 방법은 개별 전하 개수로 표기하기 보다는 전하밀도로 표기하는 일이 굉장히 잦음. 따라서 전하밀도를 그냥 전하로 부르기도 함. (ex. 선전하밀도→선전하)

체적 전체전하량 CHK
{
전체 전하량은 전하밀도를 적분한 것. 부피전하밀도를 예로 들면,

$Q=\int\rho_v dv=\iiint \rho_v dv$

전하밀도가 일정하다면 단순 곱셈도 ok.

$=\rho_v V$

직각좌표계
직육면체(길이 너비 높이가 l, w, h) 내에 $\rho_v=$ 1C/m³ 일 때

$Q=\iiint \rho_v dv$
$=\int_{z=0}^h \int_{y=0}^w \int_{x=0}^l 1 dxdydz = lwh$ (C)

확장: 원통좌표계 (반지름 a, 높이 h인 원주)

$Q=\iiint 1 dv$
$=\int_{z=0}^{h} \int_{\phi=0}^{2\pi} \int_{\rho=0}^{a} d\rho \, \rho d\phi \, dz$

(좌표계 기호 순서가 rho-phi-z이고, 적분기호 쓰는 순서는 그 반대)
$\phi,z$ 에 대해서는 $2\pi h$ 가 상수로 나오고, $\rho$ 는 상수가 아니고 적분해야.

$=(2 \pi h)\left[ \frac12\rho^2 \right]_0^a$
$=\pi a^2 h$

확장: 구면좌표계
반지름 a인 구

$Q=\iiint 1 dv$
$=\int_{\phi=0}^{2\pi} \int_{\theta=0}^{\pi} \int_{r=0}^{a} dr (rd\theta) (r\sin\theta d\phi)$

}

src 2강 1:23

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4. 미분전하 dq ¶

전류,electric_current는 $i=\frac{dq}{dt}$

curr. goto 전하밀도,charge_density - 현재 저기서 주로 언급됨

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5. 전하분포 charge distribution ¶

도체의 경우 겉표면에 균일하게 분포.

전하밀도와 관련이 높다....
기호는 $\rho(\vec{r})$ 인가? (from 차동우; see 가우스_법칙,Gauss_s_law#s-3, 쿨롱_법칙,Coulomb_s_law#s-1)
그렇다면 같은 기호 rho를 쓰는 전하밀도,charge_density(esp. 부피전하밀도), 밀도,density와의 관계는?

Up: 분포,distribution

later fork to 전하분포,charge_distribution

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