전체 글24 Chapter 4-6 정전계 내의 에너지 밀도(Energy Density in the Electrostatic Field) 1. 정전계 내의 에너지 밀도(Energy Density in the Electrostatic Field)전계에서 점 전하를 이동시키는데 필요한 일과 에너지를 고려하여 전위라는 개념을 도입했다. 이로부터 전하 시스템에 존재하는 에너지와 에너지 밀도에 대해 알아보자. 1) 전하 시스템의 에너지(Energy in System of Charge)(1) 전계 내 저장된 에너지(Energy stored in Electric Field)양전하를 무한대에서 다른 양전하가 존재하는 전계 가져오는 것은 일을 필요로 하며, 이때 외부 소스 즉, 외부에서 가해주는 힘이 전하를 이동시키며, 외부로부터 일(W)이 수행됐다 라고 말한다.전하 시스템에 대해 다음과 같이 설명할 수 있다.비어있는 우주를 상상해보자.전하 \( Q_1.. 2025. 3. 17. Chapter 4-5 전기 쌍극자(The Electric Dipole) 1. 전기 쌍극자(Electric Dipole)이번 Chapter에서 새로운 개념인 전기 쌍극자에 대해서 알아보자. 쌍극자(Eiople)는 Chaper 6의 전계 내 유전체 물질의 거동에 대한 기초를 다룬다. 뿐만 아니라 Chapter 5의 영상(image) 기법에 대한 기초도 다루기 때문에 미리 잘 이해해두면 도움이 될 것이다. 이번 Chapter의 전개 과정은 전위계와 전계의 관계 대한 개념을 이해하는데에도 도움이 될 것이다. 1) 전기 쌍극자(Electric Dipole) (1) 전기 쌍극자의 정의크기가 같고 부호가 반대인 두 점전하 \( (+Q, -Q) \) 가 매우 가까운 거리 d만큼 떨어져 있는 전하의 배열두 전하의 간격과 점P와의 거리는 다음과 같은 가정을 만족한다.\( r >> d \.. 2025. 3. 12. Chapter 4-4 전위 경도(Potential Gradient) 1. 전위 경도(Potential Gradient)지금까지는 전계의 세기로부터 전위라는 개념을 도출하고, 구하는 방법에 대해 알아보았다.이제부터 반대로 전위로부터 전계의 세기를 구하는 방법에 대해 다루고, 다루면서 도출된 개념인 전위 경도에 대해 알아보자. 1) 전계의 세기와 전위의 관계 (1) 전위로부터 전계를 구하는 방법우선, 전계의 세기를 통한 전위를 구하는 방법은 다음과 같다.\( V = -\int \mathbf{E} \bullet d \mathbf{L} \)그림 1과 같이 일정한 전계 내 전위차에 대한 증분 \( \Delta V \) 는 다음과 같다.\( \Delta V = -\mathbf{E} \cdot \Delta \mathbf{L} \)\( \Delta V = -EL\cos\theta .. 2025. 3. 10. Chapter 4-3 전하계에 의한 전위 : 보존적 성질 1. 전하계에 의한 전위 : 보존적 성질이전 포스팅에서 전하에 의한 전위 및 전위차에 대해 알아보았다. 이어서 이 전하 시스템에 의한 전위계가 어떤 성질을 갖는지 알아보자. 1) 전하계에 의한 전위(Potential Field of a System of Charges) (1) 단일 점전하의 의한 전위계그림 1에서 원점이 아닌 \( \mathbf{r}_1 \) 인 점에 점전하 \( Q_1 \)만 존재한다고 생각해보자.\( Q_1 \) 에 의한 \( \mathbf{r} \) 인 점의 전위는 \( Q_1 \) 으로 부터 그 점까지의 거리 \( |\mathbf{r}- \mathbf{r_1} | \) 만의 함수이다.무한 원점을 0으로하는 경우 다음과 같다.\( V( \mathbf{r} ) = \frac{Q_1}.. 2025. 3. 10. Chapter 4-2 전위차와 전위의 정의 1. 전위차와 전위의 정의전계에서의 새로운 물리량인 전위(Potential)에 대해 알아보자. 1) 전위차 및 전위의 정의(Definition of Potential Difference and Potential) (1) 전위차(Potential Difference) 정의그림 1과 같이 한 전하에 의한 전계 내에서 단위 양 전하(+!C)를 한 점에서 다른 한 점까지 이동시키는데 외부에서 가해 주어야 할 일\( V = \frac{W}{Q} = -\int_{init}^{final} \mathbf{E} \bullet d\mathbf{L} \)따라서, 전위차와 전위는 Scalar Field 이다.단위 : \( (J/C) , V \)표시 : \( V_{AB} \)단위 양전하를 점 B에서 A까지 이동시키는 데 필.. 2025. 3. 7. 이전 1 2 3 4 5 다음
