마우스로 전하의 크기와 위치를 바꾸면서 전기장을 살펴 보세요.
전기력은 중력과 같이 서로 접촉하지 않고도 작용합니다.(비접촉력) 전기력은 전하에 의하여, 중력은 질량에 의하여 역장이 존재합니다.
행성 또는 질량이 있는 모든 질량 주위에 중력장(gravity field)이 존재하는 것과 마찬가지로, 모든 전하의 주위에는 전기장(electric field)이 존재합니다.
전기장은 크기와 방향을 가지고 있지요. 전기장은 벡터(vector) 화살표로 나타낼 수 있습니다. 벡터로 표현되는 전기장의 방향은 전기력의 방향과 같습니다.
| → 점전하가 만들어내는 전기장. 양전하의 경우에는 중앙에서 멀어져가기 때문에 전기장의 방향이 바깥으로 향합니다. |
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전기장을 보다 효과적으로 표현하는 방법은 아래 그림과 같이 역선으로 표시하는 것입니다. 독립된 전하의 경우 역선은 무한대 까지 연장됩니다. 두 개 또는 그 이상의 전하가 있는 경우에는 양전하에서 나와서 음전하로 들어갑니다.
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전기장을 역선으로 타나내었습니다. 양의 전하는 음의 전하보다 2배나 크기 때문에 역선이 2배나 많이 그려져 있습니다. 2q의 양의 점전하에서 방출되는 역선의 절반이 옆의 -q의 음전하로 흡수되어 들어가는 모습으로 보입니다. |
전기장은 전하에 의해서 유도된 공간의 성질입니다.
전기장의 개념은 중력장처럼 떨어져 있는 두 전하 사이의 힘을 이해하는데 도움을 줄 뿐 아니라 전하가 움질일 때 어떻게 되는가를 이해하는데 도움이 됩니다. 전기장의 크기가 E인 어떤 공간에 전하 q가 놓여 있다면 그 전하가 받는 힘의 크기 F는
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F = qE 또는,
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여기서 d는 전하 사이의 거리이고, q1은 한 전하의 전하량, q2는 다른 전하의 전하량이며 k는 비례상수입니다.
관련자료: 뉴튼의 법칙과 쿨롬의 법칙
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| 다른 극성을 가진 두 점전하가 만들어내는 전기장. 마치 잡아당기는 듯한 역선을 만들어내고, 실제로도 인력이 작용합니다. |
같은 극성을 가진 두 점전하가 만들어내는 전기장. 마치 밀쳐내는 듯한 역선을 만들어내고, 실제로도 척력이 작용합니다. |
