전기자기학\정전계&전위&전위차~단위를 열심히 보면 된다.

말을 더듬거나 잘 못하는 사람은 상대방과 타이밍(대화호흡)을 못 맞추는 사람이다.

말을 하면서도 수천 수만개의 생각을 하니... 여간 타이밍을 맞추기 어렵다.

 

이 글을 쓰면서도 느끼는 점은 배우는 속도가 글을 쓰는 속도보다 빨라, 일일히 작성하기 어렵다는 것이다.

필자의 머릿속에는 벌써 정전용량까지 나아가고 있는데, 오늘 다룰 주제는 정전계에서 전위까지다.

 

쿨롱의 법칙? 전계의 세기? 식을 외우고... 단위는 꼭 외우고.

우선, 쿨롱의 법칙이란?

중간에 투자율이 적혀 있는데, 전계의 세기를 다룰 것이니, 유전율로 해석하기 바란다.

쿨롱의 법칙이란 정지한 두 전하 사이에 작용하는 힘으로서 단위는 [N]이다.

 

그럼 전계의 세기란 무엇이냐?

단위는 [V/M == N/C]이다. 식만 봐도 차이가 난다. 전하가 하나 빠져 있다는 것을.

즉, F=QE라는 관계를 유추 할 수 있다. 단위 N/C를 봐도 알 수 있고,

참고로 전계의 세기란 정전계의 세기, 즉 임의의 전하에서 1C의 전하 사이에 작용하는 힘을 말하는데, 몰라도 된다.

걍 식만 봐도 뭘 이야기하고자 알 수 있는데 번거롭게 정의까지는 보지 말자.

딱 봐도 구도체 면적당 전하량을 나타 낸 것이고, 이는 보통 도체는 표면에 전하가 몰린다는 내용을 반영 한 것이니

 

전위도 마찬가지다.

단위는 [V], 전계와 비교컨데, r이 빠져 있다. 즉, E=VR이라는 관계를 쉽계 유추 할 수 있고, 단위에서도 알 수 있다.

전위란 조조의 맹장으로서... 가 아닌, 전계안에서 임의의 점까지 전계 반대편으로 이동 시킬 때 필요한 힘이라고 하는데, 걍 식만봐라. 높은 전압에서 낮은 전압으로 이동하는 것은 상식이고, 플러스에서 마이너스에서 이동하는 것도 상식이며, 정전계가 발생하는 이유는 전하의과부족현상 때문인 것도 상식이니... 이런 것은 넘어가자.

 

 

전계의 세기, 전위 식이 많던데, 어떻게 외워요?

잘.

전계의 세기에서는 도체가 균등이냐 아니냐, 선이냐 아니냐, 무한 평면이냐 아니냐만 알아도 다 외워지고,

전위에서는 동심구냐 동축이냐 구분하고,,, 안 풀어지면, 걍 전계의 세기에 r만 곱하면 답이 나오니... 쉽다.

전계의 세기도 모른다고?

그럼 쿨롱의 법칙에다 r을 나누면 되겠구만.

 

 

 

이 부분은 외우는게 귀찮지, 딱히 어렵지는 않다.

어차피 이 내용을 파악한 뒤 정전용량에서 다 써먹으니 어느정도 숙지만 하고, 문제 많이 풀면 된다.

솔까말 이 part는 너무 쉬워서 식보다는, 단위나 단위벡터(방향벡터) 가지고 장난을 많이 치니 이것만 주의 하면 될 듯 하다.

 

 

자... 예제를 풀어 볼까?

간격이 2mm, 단면적이 10mm^2인 평행전극에 400v의 직류 전압이 있을 때 전극 사이의 전계의 세기[v/m]는?

 

전계의 세기니까... 사파이 엡실론.... 아! 글씨! 단위를 보라니까...

단위에 딱! v를 m로 나누라고 되어 있잖여...

 

물론 제대로 풀려면, v=er 이 관계를 알고 풀어야하는데... 걍 단위봐... 왜 인생을 힘들게 살아... 누가 발명을 하래... 발견한 거 발견 되어 있는 거 활용하면 되는거지 뭐...