전기장은 무엇입니까?

전기장은 전기적으로 대전 된 물체의 영향의 영역으로 간주 될 수있다. 전하가있는 모든 것은 다른 하전 된 물체에 영향을 미치며 영향을받습니다. 두 개의 하전 된 물체가 서로 충분히 가깝게 배치되면 각각에 대해 측정 가능한 힘이 발생합니다. 필드는 이론적으로 무한하지만 그 크기는 역 제곱 법에 따라 소스와의 거리에 따라 줄어 듭니다. 즉, 거리가 두 배가되면 필드의 강도가 4로 나뉘고 거리의 3 배에서 강도가 9로 나뉩니다. 따라서이 장은 원거리에서 무시할 수있게됩니다.

전하는 양 또는 음일 수 있으므로, 전계는 벡터 장이며, 이는 방향뿐만 아니라 크기를 갖는 것을 의미한다. 두 개의 전기적으로 충전 된 물체는 동일한 유형의 전하를 갖는 경우 반발력을 가지며, 상이한 유형의 전하를 갖는 경우 인력이 발생합니다. 전기장에서 대전 된 물체가 경험하는 힘은 F = Eq로 계산할 수 있습니다. 여기서 F는 뉴턴 단위의 힘, E는 미터당 볼트 (v / m)의 전기장, q는 쿨롱 단위의 전하입니다. 이 방정식은 재 배열되어 필드의 강도 E를 미터당 볼트로 표시 할 수 있습니다. E = F / q. 이 예제는 작고 점과 같은 객체에 적용됩니다. 더 복잡한 또는 여러 개의 충전 된 본체의 경우 계산이 더 복잡합니다.

전기장의 방향은 양의 전하를 가진 물체가 전기장을 느끼는 방향으로 정의됩니다. 따라서, 같은 요금은 격퇴하고 다른 요금은 유치하기 때문에,이 분야는 양전하에서 음전하로 향하지 않을 것이다. 같은 유형의 전하를 가진 두 몸체의 경우, 각각은 다른 물체에서 멀어지는 힘 (F = Eq 방정식으로 계산 가능)을 경험하게됩니다. 반대로, 반대로 하전 된 2 개의 몸체에 대하여, 각각은 다른 물체를 향한 힘을 경험할 것이다.

양전하에서 멀어지고 음전하를 가리키는 화살표로 전 계선을 그릴 수 있습니다. 따라서, 양 방향으로 하전 된 물체는 모든 방향에서 멀리 떨어져있는 필드 라인과 함께 수렴 된 필드 라인을 갖는 음으로 하전 된 물체로 묘사 될 수있다. 그러나 이것은 단지 관습 일 뿐이며 특정 방향으로 물리적으로 가리키는 것이 없음을 나타내지는 않습니다.

위에서 설명한 전기장의 개념은 "고전적인"물리학의 일부입니다. 고전적인 설명은 일상적인 응용 프로그램에는 적합하지만 충전 된 물체가 서로를 끌어 당기거나 격퇴 할 때 실제로 어떤 일이 발생하는지는 설명하지 않습니다. 양자 전기 역학 (QED)으로 알려진 양자 이론의 한 가지 지점은 전자기력의 운반자 인 광자의 교환 측면에서 이것을 시도합니다.