05. 전기장(Electric Field)

 

5. 1. 전기장(Electric Field)

 

- 전하(Electric Charge): 전기적인 현상을 일으키는 원인, (+), (-) 2 종류가 있다.

 

- 전하량(Quantity of Electric Charge): 물체가 띄는 전하의 크기로 단위는 C(쿨룸)을 사용한다.

 

- 대전(Charging): 전자의 이동에 의해 물체가 전기를 띠는 현상.

 

  전자를 얻은 물체는 (-)전하를 전자를 잃은 물체는 (+)전하를 띄게 된다.

 

- 마찰 전기(Frictional Electricity): 서로 다른 두 물체의 마찰에 의해 발생하는 전기.

 

- 전하량 보존 법칙(Electric Charge Conservation Law): 여러 물체가 대전이 되도 물체들의 총 전하량은 이론상 항상 일정되게 보존된다.

 

 

- 전기력(Electric Force): 전하 사이에 작용하는 힘.

 

- 다른 종류의 전하사이에 작용하는 인력과, 같은 종류의 전하 사이에 작용하는 척력 2가지가 있다.

 

- 쿨롱 법칙(Coulomb Force Law): F = (k q₁ q₂) / r² .

 

  두 전하 사이에 작용하는 전기력 F(N) 는 전하량 q₁ q₂ 에 비례하고, 두 전하 사이의 거리 r의 제곱에 반 비례한다.

 

 

- 전기장(Electric Field): 전하 주위에 전기력이 작용하는 공간.

 

- 전기장의 방향(Direction of Electric Field): 어떤 지점에서 (+)전하가 받는 전기력의 방향.

 

- 전기장의 세기(Strength of Electric Field): E = F / q [N/C].

 

- 전기력선(Electric Line of Force): 전기장 내에 놓인 (+)전하가 받는 힘의 방향을 연속적으로 이은 선.

 

- (+)전하에서 나와 (-)전하로 들어가며, 중간에 끊어지지 않고, 교차되지 않으며, 전기력선 사이의 간격이 좁아 밀도가 높으면 전기장의 세기가 상대적으로 세다.

 

- 전하의 세기에 따라 나오는 전기력선의 수가 비례한다. 쌜수록 더 많은 전기력선 방출.

 

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5. 2. 정전기 유도(Electrostatic Induction)

 

- 정전기 유도(Electrostatic Induction): 대전체를 물체에 가까이 할 때, 대전체와 가까운 쪽에는 대전체와 반대 종류의 전하가 유도되고, 대전체와 먼 쪽에는 대전체와 같은 종류의 전하가 유도되는 현상.

 

	도체에서의 정전기 유도	절연체에서의 정전기 유도(유전 분극)
현상	대전체와의 전기력에 의해 도체 내부의 자유전자가 이동한다.	대전체와의 전기력에 의해 원자 내의 전자가 기존 위치에서 벗어나 조금씩 재배열된다.
공통점	- 도체와 절연체에 유도된 (+)전하량과 (-)전하량은 서로 같다. - 대전체를 치우면 정전기 유도 이전의 상태로 돌아간다.
차이점	전자들이 이동하여 양 끝이 전하를 띈다.	절연체 내부의 (+)전하와 (-)전하는 서로 중화되어 표면에만 전하를 띄게 된다.
예시	대전체에 철조각이나 포일이 달라 붙는다.	수도꼭지의 물줄기가 대전체 쪽으로 끌려온다.

 

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