기사/공사필기 질문드립니다
작성자 방성원 · 작성일 · 분류 기사/공사필기
안녕하세요
13p 전계의 정의에서 궁금한게 있어서 질문드립니다.
전계 : 대전체 주위에 전하를 놓으면 전기력이 작용하는데 이러한 전기력이 작용하는 공간을 전계라고한다. 에서
1. 대전체란 정확히 어떤걸 말하나요? '
2. 전하를 놓으면 전기력이 작용한다라는 말에서, 2장의 전기력선의 특징을 살펴보면 전계는 전하가없는곳에서는 전계의 발생과 소멸이없으므로
divE=0이다 라고 정의해놓았습니다. 그런데 또 가우스의 정리 미분형을 살펴보면 divE=pv/입실론으로 값이 0이아닌 일정값을 가지게 됩니다.
여기서 조금 혼란이 오네요. 또 191p 맥스웰 제1 전자방정식의 공식을 살펴보면 divE=pv/입실론으로 가우스정리외 다른공식까지 정리해놓은걸알수있는데 191p가 9장 자계에 대한 내용이라 더 헷갈리네요
제가 생각한 바를 요약해보자면
전계에서 divE=0이 맞으며 가우스정리는 전계에서 적용이된다면 0이되므로 전계가아닌 자계에서 적용이되며
자계에서 divE=pv/입실론으로 0이아니므로 전계는 언제나 발산한다고 알 수 있습니다. 제가 생각한 부분중에 어떤부분이 잘못생각한건지..
구글에 찾아봐도 쉽게 나오지않아서 질문드리게됐습니다.
3. 이것또한 궁금한데 구글에 검색해도 나오지 않아 질문드립니다. 전계가 어떤방식으로 생겼는지 궁금해서 구글에 찾아봐도 나오질않네요
자계는 철가루를 뿌려서 확인하던데 전계는 육안으로 확인할수있는방법이 없는걸까요??
답변부탁드립니다.
답변 1개
운영교수 ·
Q1. 보통 물체는 전기적으로 중성을 띠고 있는데,
전자의 이동으로 전기적으로 (+)나 (-)전기를 띤 물체를 대전체라 하고,
대전체가 되는 현상을 대전이라 합니다.
Q2.
먼저, 벡터의 발산과 회전에 대한 이해가 필요합니다.
벡터의 회전은 말 그대로,
공간상에 분포한 벡터가 임의의 한 점을 중심으로 주변에서 얼마나 회전하는가를 나타내는 것입니다.
외부로 방사되는 벡터를 예로 들면,
발산값은 0이 아니지만 점 P 주변에서 회전하는 성분은 없으므로 회전값은 0이 됩니다.
이를 그대로 정전계의 전하 / 정자계의 자하.를 생각해보시길 바랍니다.
[정전계] p16 참고.
전하는 전기력선을 발산하고, 전기력선은 회전하지 않습니다.
그리고 전하가 없는 곳에서는 전계의 발생과 소멸이 없습니다. 즉, 전계가 존재한다면 전하가 존재하는 것입니다.
> 스스로 폐곡선을 만들지 않습니다.
> divE = ρ/ε : 전계에서 미소체적에서나온 전속은 그 체적을 둘런싼 면에서 나온 전속의 량과 같음을 의미합니다.
> rotE = 0
[정자계] p107 참고.
자기력선은 발산하지 않고, 회전합니다.
> 자기력선은 N극에서 나와 S극으로 들어가는 형태로, 스스로 폐곡선을 이룹니다.
> div B = 0
> rot B = μJ
Q3. 전계의 선을 우리 주변에서 육안으로 확인하기는 힘듧니다.
유튜브를 보시면 electric field visualization 등의 단어로 검색해보시면
특수 실험 또는 가상으로 시각화해놓은 것은 보실 수 있습니다.