Chapter 2-4 전계의 유선과 스케치(Streamlines and Sketches)

 

 

 

1. 전계의 유선과 스케치(Streamlines and Sketches)

연속적인 전하 분포에 따른 전하량과 전계의 세기를 배우며, 체적, 선, 면 전하 밀도에 따른 전계에 대해 다뤘는데 이 전계가 공간에서 어떻게 분포하는지 시각적으로 이해하기 위해 다루는 개념이다.

 

즉, 전기장이 어떻게 흐르는지(유선), 어떤 패턴을 가지는지(스케치)를 시각적으로 이해하여 3장에 다룰 전속 밀도와 가우스 법칙을 이해하기 위한 준비 과정이다.

 

 

 

1) 전계의 유선과 스케치

(1) 전계의 유선(flux line, 전력선)

 

그림1. 전계의 유선 표시

 

• 정의
  • 전하 주위의 전계의 크기와 방향을 그림으로 표시
  • 선전하의 전계 형태를 z = 상수인 xy 평면도 상의 그림 $\to \mathbf{E}=\frac{1}{2\pi {ϵ}_0}\frac{{\rho }_L}{\rho }{\mathbf{a}}_{\rho }$
• 전력선의 특성
  • 전계 내에 자유롭게 이동할 수 있는 작은 시험 전하(+1C)가 어떤 점에 놓여 있을 때, 그 전하는 그 점을 통과하는 전력선의 방향으로 가속 
  • 전계의 크기 : 유선이 밀집하게 있을 수록 계의 세기는 강하다.