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고급물리:전기장: 두 판 사이의 차이

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= 답 =
= 답 =
 
=== 전기장의 방향은 어떻게 정하는가? ===
=== 빛의 속도에 가깝게 달리는 우주선 안에서 손전등을 켜면 빛은 내게서 얼마나 빠르게 멀어질까? ===
 
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!학생 답변
!학생 답변
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* 관측자의 운동 상태와 관계없이 빛의 속도는 <math>c</math>로 동일하기 때문에 나에게서 <math>c</math>의 속도로 멀어진다.
* 양전하가 받는 전기력의 방향
* 광속 불변의 원리로 관찰자(우주선 안에 타고 있는 사람) 또한 초속 30만 km로 멀어지는 것처럼 보일 것이다.
* 그 지점에 +전하를 놓았을때 받는힘의방향
* 광속 불변의 원리에 따라 외부에서 보든 내부에서 보든 똑같이 <math>c</math>로 멀어질 것이다.
* 양전하를 두었을때 양전하가 받는 힘의 방향
* 광속은 어떤 관측자에 대해서도 일정하기 때문에 똑같이 광속으로 멀어진다.
* 양전하를 놓았을 때 받는 힘의 방향
* 우주선 안에 있는 내가 측정해도 빛은 항상 초속 약 3억 m의 빛의 속력 <math>c</math>로 멀어진다.
* 양전하가 힘을 받는 방향
* 광속 불변의 원리에 의해 빛은 내게서 항상 빛의 속도, 즉 초속 약 30만 km로 멀어진다.
* 전기장에서 양전하가 받는 힘의 방향
* 빛의 속도 <math>c</math>는 모든 관성계에서 불변이기 때문이다.
* 양전하가 받는 힘의 방향으로 정한다.
* 빛의 속도는 항상 일정하기 때문에 똑같이 빛의 속도로 멀어진다.
* 어떤 지점에 양전하를 놓았을때 그 양전하가 받는 전기력의 방향이다.
* 초속 약 30만 km, 즉 광속 <math>c</math> 그대로 멀어진다. 우주선이 아무리 빨라도 빛의 속도는 관찰자와 상관없이 항상 일정하기 때문이다.
* 양의 전하를 두고, 그 전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다.
* 특수 상대성 이론의 광속 불변 원리에 의해 운동 상태에 관계없이 똑같이 빛의 속도 <math>c</math>로 멀어질 것이다.
* 전기장 내에 놓은 양전하가 받게 되는 전기력의 방향
* 우주선이 빛의 속도에 매우 가깝게 달려도 우주선 안에서 손전등을 켜면 빛은 나에게서 항상 초당 약 30만 km, 즉 빛의 속도로 멀어진다. 상대성 이론에서는 누가 움직이든 빛의 속도가 같기 때문이다.
|굳. 핵심을 정확히 잡은 답변!
 
어떤 지점에서 '''양전하가 받는 전기력의 방향'''이 그 지점의 전기장 방향이다.
 
다만 실제 전하를 반드시 가져다 놓아야 전기장이 생긴다는 뜻은 아님. 전기장은 이미 그 지점에 존재할 수 있고, 양전하는 그 방향을 알아보기 위해 가정하여 놓는 '''시험 전하'''이다.
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* 양의 시험 전하를 놓았을 때, 그 전하가 받는 전기력의 방향
* 어떤 지점에 아주 작은 양(+)의 점전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향을 그 지점의 전기장 방향으로 정한다.
* 어떤 지점에 양의 시험전하를 놓았을 때, 그 시험전하가 받는 전기력의 방향을 전기장의 방향으로 정한다.
* 전기장의 방향은 그 지점에 놓인 양의 시험전하가 받는 힘의 방향으로 정해진다. 따라서 양전하를 두었을 때 힘이 향하는 쪽이 전기장의 방향이다.
* 전기장의 방향은 그 지점에 놓인 양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향으로 정해진다.
* 전기장의 방향은 양의 시험전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다
* 양의 시험 전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다.
* 전기장의 방향은 양의 전하를 띈 시험전하를 공간에 넣었을 때 해당 전하가 받는 전기력의 방향으로 결정한다.
|정확함.


* 현재 빛을 관측하는 관찰자는 나이므로 내가 정지해 있다고 생각하면 빛은 일정한 속도로 빠르게 멀어진다. 빛의 속도는 일정하다는 것을 전제로 하기에 빛의 속도는 변하지 않는다고 볼 수 있다.
특히 '''양의 시험 전하'''라는 표현이 좋음.
* 빛의 속도에 가깝게 달리더라도 내부 관찰자인 나의 관점에서는 우주선의 운동이 아무런 의미가 없으므로 빛이 나에게서 빛의 속도로 멀어진다.
* 빛의 속도는 일정하고 나도 우주선에 타 있으며 손전등을 내가 들고 있어서 우주선의 속도와 관계가 없다.
|'''완벽한 답변. 굳!'''


우주선 안의 관찰자가 측정한 빛의 속력은 우주선의 속력과 관계없이 항상
시험 전하는 원래 존재하는 전기장을 크게 변화시키지 않아야 하므로, 엄밀하게는 '''아주 작은 양의 시험 전하'''를 가정하는 것이 좋다.


<center><math>c=299\,792\,458\ \mathrm{m/s}\approx 3.0\times10^8\ \mathrm{m/s}</math></center>
전기장의 정의는
: '''{{수학|'''E''' = '''F'''/q}}'''
이고, 양의 시험 전하에서는 {{수학|q>0}}이므로 전기장과 전기력의 방향이 같다.
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* 한 지점에 단위 양전하를 놓았을때 양전하가 받는 힘의 방향
* +1C의 시험 전하가 받는 전기력의 방향으로 정해진다. E=F/q에서 E와 F 모두 백터로 나타내기 때문이다.
* 임의의 +1C의 전하가 원천 전하에 의해 받는 전기력의 방향?
* 전기장의 방향은 그 전기장이 단위 양전하에 작용하는 전기력의 방향
* +1의 점전하가 놓였을때 힘을 받는 방향이다
|방향에 관한 핵심은 대체로 맞음. 다만 '''단위 양전하'''와 '''+1 C의 실제 전하'''를 반드시 가져다 놓아야 하는 것은 아님.
 
{{수학|+1 C}}은 일상적인 규모에서는 매우 큰 전하량이라서, 실제로 놓으면 원래의 전하 분포와 전기장을 심하게 변화시킬 수 있다.
 
따라서 정의를 설명할 때는
: '''그 지점에 아주 작은 양의 시험 전하를 놓았다고 가정했을 때, 시험 전하가 받는 전기력의 방향'''
이라고 하는 것이 가장 안전함.
 
또한 “+1C양성자”라는 표현은 잘못된 표현임. 양성자 한 개의 전하량은 {{수학|+1 C}}이 아니라 기본 전하량 {{수학|+e}}이다.
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* +1C양성자를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다.
|방향을 양전하가 받는 힘의 방향으로 정한다는 생각은 맞음.
 
하지만 '''+1C양성자'''라는 물체는 없음!
 
양성자 한 개의 전하량은 {{수학|+e}}이고, {{수학|+1 C}}이 아니다. 여기서는 전하량을 구체적으로 {{수학|+1 C}}이라고 정할 필요 없이, '''아주 작은 양의 시험 전하'''라고 표현하면 됨.
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* 양전하 주위에서 바깥으로 퍼져나가는 방향이기 때문에 양전하가 받는 힘의 방향으로 정해진다. 만약 음전하면 F=qE에서 q가 음수가 되므로 반대가 된다.
* 전기장의 방향은 특정 지점에 양전하를 놓았을 때 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다. 따라서 양전하가 만드는 전기장은 전하에서 바깥쪽으로 나가는 방향, 음전하가 만드는 전기장은 전하를 향하는 방향이다.
* 어느 지점에 양의 시험전하를 놓았을 때 받는 힘의 방향으로 정한다. 그래서 양전하 주변에서는 바깥쪽을, 음전하 주변에서는 안쪽을 향한다.
* 전기장 안의 양전하가 받은 전기력의 방향으로 작용한다. 이때 양전하는 전기장의 방향으로 힘을받지만 음전하는 그 반대의 방향으로 힘을 받는다.
* 그 자리에 (+)전하를 놓았을 때 그 전하가 밀려나거나 끌려가는 방향으로 정한다. (-)전하를 놓으면 전기장과 반대 방향으로 힘을 받는다. 이건 자연이 정해준 게 아니라 사람들이 (+)를 기준으로 삼기로 약속한 것이다.
|매우 좋음. 전기장의 '''정의'''와 전하의 부호에 따른 힘의 방향까지 잘 연결했다.
 
{{수학|'''F'''=q'''E'''}}에서
 
* {{수학|q>0}}이면 전기력은 전기장과 같은 방향
* {{수학|q<0}}이면 전기력은 전기장과 반대 방향


이다.
이다.


핵심은 빛의 속력에 우주선의 속력을 단순히 더하거나 빼지 않는다는 것임.
따라서 음전하가 힘을 받는 방향을 보고 전기장의 방향을 판단할 때는 반드시 반대로 생각해야 함.


고전역학의 속도 합성이라면 빛의 속력을 <math>c-v</math> 또는 <math>c+v</math>처럼 생각할 수 있지만, 특수 상대성 이론에서는 로렌츠 속도 변환을 사용함. 따라서 우주선 안에서도, 우주선 밖에서도 진공 속 빛의 속력은 똑같이 <math>c</math>로 측정됨.
또한 전기장의 방향을 양전하를 기준으로 정한 것은 물리학에서 정한 '''방향의 약속'''이라는 설명도 좋음.
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* 빛의 속도는 항상 일정하기 때문에 똑같이 빛의 속도로 멀어진다. 로렌츠 인자를 이용해 계산하면 <math>c</math>인 것을 증명할 수 있다.
* 전기장의 방향은 +에서 나오는 방향, -에서 들어가는 방향으로 정할수 있다.
|빛의 속도가 일정하기 때문에 시간 팽창과 길이 수축을 말할 수 있고, 동시에 결과 때문에 빛의 속력이 일정하게 관찰된다고 해석하는 것도 맞음!!
* +에서 -로 전기장의 방향이 형성된다
* -에 가까워 지는 방향(+에서 멀어지는 방향)
* 전기장의방향은 양전하의 경우 뿜어뎌 나오는 방향, 음전하의 경우 안으로 들어가는 방향으로 정한다.
* 양전하가 받는 전기력의 방향으로 전한다. 양천하의 중심에서는 사방으로 뻗어나가는 방향이고 음전하의 중심에서는 들어오는 방향이다.
* 원천전하의 방향으로 결정된다. 원천전하가 양전하면 나가는 방향으로 전기장이 형성되고 음전하면 들어오는 방향으로 형성됟다.
|점전하가 만드는 정전기장을 설명할 때는 맞는 답변.
 
* 양의 점전하가 만드는 전기장: 전하로부터 바깥쪽
* 음의 점전하가 만드는 전기장: 전하를 향하는 안쪽
 
다만 이것은 전기장의 방향에 대한 '''근본적인 정의'''라기보다, 점전하가 만드는 전기장에 정의를 적용한 결과임.
 
전기장의 방향을 언제나 단순히 “+에서 -로”라고만 외우면 곤란함. 양전하만 있는 경우에도 전기장은 존재하고, 전하가 없는 공간에서도 시간에 따라 변하는 자기장에 의해 전기장이 유도될 수 있다.
 
가장 일반적인 답은 여전히
: '''양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향'''
이다.
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* 똑같이 빛의 속도.
* 그 자리에 양전하가 있을 때 어느 방향으로 움직일까? 그 답이 전기장의 방향이다. 때문에 기본적으로는 +와 멀어지려는 방향이자 -와 가까워지려는 방향이다.
* 속도는 안 변한다.
|직관은 좋지만, '''움직이는 방향'''이라는 표현은 조심해야 함.
* 빛의 속도로 멀어진다.
 
* 원래 빛의 속도만큼 빠르게 나에게서 멀어진다.
정확히는 양전하가 '''힘을 받는 방향'''이다. 양전하가 이미 다른 방향으로 움직이고 있었다면, 관성 때문에 실제 속도의 방향과 전기력의 방향이 다를 수 있다.
* 빛의 속도는 항상 일정하기 때문에 광속으로 멀어진다.
* 광속.
* 광속 불변의 원리에 의해 빛의 속도로 멀어진다.
|'''결론은 맞음!'''


우주선 안의 내가 측정한 빛의 속력은 <math>c</math>임.
즉,


다만 답변이 짧아서 “왜 그런가?”에 대한 설명이 부족한 경우.
* 전기장 방향 = 양전하가 받는 전기력의 방향
* 전기장 방향 ≠ 양전하가 언제나 실제로 움직이는 방향
 
정지 상태에서 놓아 주었다는 조건이 있을 때에만 처음 가속하는 방향과 전기장 방향이 같다고 할 수 있음.
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* 빛의 속도에 가깝게 달리는 우주선 안에서 손전등을 켜더라도 빛의 속도는 변하지 않고 약 초속 30만 km로 멀어진다. 광속 불변의 원리 때문이다. 빛의 속도는 우주선의 속도와 더해지지 않으며, 이를 유지하기 위해 우주선 내부의 시간이 천천히 흐르고 공간이 줄어드는 현상이 일어난다.
* 전기장의 방향은 그 지점에 (+)전하, 즉 양전하를 놓았을 때 그 전하가 힘을 받는 방향으로 정의합니다. 양전하가 밀리거나 끌리는 방향이 곧 전기장의 방향이 됩니다.
|우주선 내부의 관찰자에게는 자신의 시간과 공간이 평소와 똑같이 측정됨. 우주선 내부의 시간이 스스로 느리게 흐르거나 우주선 내부의 모든 공간이 스스로 줄어드는 것은 아님.
|거의 정확함.


다만, 우주선 밖의 관찰자가 우주선의 시계를 측정하면 시간 지연을 관측하고, 우주선의 운동 방향 길이를 측정하면 길이 수축을 관측함. 그래서 '저 녀석도 빛은 빛의 속도로 관찰하겠구나'를 생각하는거지.(그리고, 단순히 시간팽창과 길이수축만으로는 설명이 어려움. 로렌츠변환이 필요함.)
다만 “밀리거나 끌리는 방향”보다는 '''전기력을 받는 방향'''이라고 표현하는 것이 더 명확하다. 시험 전하가 이미 운동하고 있는 경우에는 힘의 방향과 실제 운동 방향이 반드시 같지는 않기 때문임.
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* 빛의 속도는 절대적이기 때문에 똑같이 빛의 속도로 멀어질 것이다.
* 전기장의 방향은 전기장 안에 놓은 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정의된다. 양전하 주변에서는 전하의 중심부에서 바깥쪽으로 뻗어나가는 방향으로 작용하고, 음전하 주변에서는 전하 주변에서 전하의 중심부 쪽으로 안쪽으로 들어오는 방향으로 작용한다. 이를 전기장선의 방향으로 확장하면, 전기장선의 방향이 양전하에서 나와서 음전하로 들어가는데, 이때 전기장선의 특정 지점에서 그은 접선의 방향이 그 지점에서의 전기장 방향임을 알 수 있다.
|'절대적'이라는 말이 좀 걸림. 선생님도 일반상대론을 제대로 공부하진 못했지만, 거기선 달라질 여지도 있지 않을지!?
|오우, 굳.
물 속에서 물 속도에 따라 빛의 속도 달라지기도 함;
 
전기장의 정의에서 출발하여 점전하 주변의 방향과 전기장선의 성질까지 잘 확장했다.
 
특히 '''전기장선 위의 한 점에서 그은 접선 방향이 그 점의 전기장 방향'''이라는 설명이 정확함.
 
다만 “양전하에서 나와서 음전하로 들어간다”는 설명은 정전기장선에 관한 설명이다. 전기장 방향의 가장 일반적인 정의는 앞부분에 쓴 것처럼 양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향이다.
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* 우주선 내부에서의 관찰자에게 빛은 기존과 같은 초속 300,000 km로 멀어지지만, 우주선 외부의 관찰자에게는 빛의 속도에서 우주선의 속도를 뺀 만큼의 속도로 빛이 멀어진다.
* 전기장의 방향은 그 위치에 놓인 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정의하며, 전위가 감소하는 방향과 같습니다.
|오개념;;;;;
* 전기장의 방향은 양의 시험전하가 받는 힘의 방향으로, 양전하에서 뻗어나와 음전하로 들어가는 방향입니다. 전위 기준으로는 전위가 높은 곳에서 낮은 곳을 향합니다
|좋은 답변. 전기장과 전위의 관계까지 연결했다.
 
정전기장에서
: '''{{수학|'''E'''=-∇V}}'''
이므로 전기장은 전위가 가장 빠르게 감소하는 방향을 향한다.
 
다만 “전위가 높은 곳에서 낮은 곳을 향한다”는 표현은 전기장선 방향을 설명하는 데는 적절하지만, 더 정확히는 '''전위의 공간적 감소율이 가장 큰 방향'''이라고 할 수 있다.
 
그리고 전기장의 방향에 대한 일차적인 정의는 양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향이다. 전위 감소 방향은 그 정의와 정전기적 관계로부터 얻는 또 다른 설명이다.
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* 초속 30만 m/s로 멀어진다. 빛의 속도는 어디에서나 항상 같다는 광속 불변의 법칙이 적용되기 때문이다.
* 전기장은 일단 그 지점에 놓인 + 전하가 받는 전기력의 방향으로 정하고 이때 전기장의 크기는 F = qE라는 식으로 전기장의 크기를 구할 수 있다. 또한 전기장과 전위는 E = -델타V 라는 것을 봤을 때 전기장의 방향은 전위가 급격하게 감소하는 방향이다.
|단위가 틀림. 초속 30만 km라고 해야 함.
|전체적인 개념 연결은 매우 좋음.
 
다만 식은 조금 더 정확하게 써야 .
 
전기장과 전위의 일반적인 관계는
: '''{{수학|'''E'''=-∇V}}'''
이다.
 
1차원에서 두 지점 사이의 평균적인 관계를 나타낼 때에는
: '''{{수학|E_x \approx -ΔV/Δx}}'''
와 같이 거리 변화 {{수학|Δx}}가 함께 있어야 한다.
 
따라서 “{{수학|E=-ΔV}}”만 쓰면 단위도 맞지 않음. 전기장은 단순한 전위차가 아니라, '''거리에 따른 전위의 변화율'''과 관련된다.
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* 빛 속도를 멀어진다.
* 전기장을 일으키는 전하와의 거리가 무한대 일때를 0이라고 가정하고 그에 비해 상대적으로 전하가 +인 쪽에서 -인쪽으로 흐른다.
|국어 이슈;;;
|전기장과 '''전위의 기준'''이 섞였음.
|}
 
“무한히 먼 곳의 값을 0으로 정한다”는 것은 주로 고립된 전하계에서 '''전위의 기준을 0으로 정하는 방법'''이다. 전기장의 방향을 정하는 정의가 아님.


=== 태양이 갑자기 사라지면 지구에선 언제 그 사실을 알게 될까? ===
또한 전기장은 물질처럼 “흐른다”고 표현하지 않는 것이 좋음.


{| class="wikitable"
전기장의 방향은
!학생 답변
: '''그 지점에 양의 시험 전하를 놓았을 때 시험 전하가 받는 전기력의 방향'''
!교사 코멘트
으로 정한다.
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* 8분 뒤. 태양에서 지구까지 광속으로 8분이기 때문에 태양이 사라진 후 사라지기 전 마지막에 나온 빛이 약 8분 정도 뒤에 지구에 도착한 후 더이상 빛이 도달하지 않아서 알게 될 것이다.
* 전기장의 방향은 힘의 방향에 의해 결정된다
* 태양에서 나온 빛이 지구에 도착하는 데 약 8분 20초가 걸린다. 그래서 태양이 갑자기 사라진다면, 지구에서는 그동안 평소처럼 태양빛을 보다 약 8분 20초 후에야 태양이 사라졌다는 사실을 알게 된다.
* 전기력으로 결정된다
* 태양과 지구 사이의 거리는 약 1억 5천만 km 이므로 초속 30만 키로미터인 빛은 약 8분 20초 후에 지구에 도달하여 그 사실을 알게 될 것이다.
|어떤 힘인지, 어떤 전하가 받는 힘인지가 빠져 있어서 불충분함.
* 태양과 지구 사이 거리가 약 1억 5000만 km이고 빛은 약30만 km/s 이기에 나누면 500초로 8분 20초 정도 후에 알게될 것이다.
* 태양에서 지구까지 빛이 오는 데 약 8분 20초가 걸리므로 지구에서는 약 8분 20초 뒤에야 태양이 사라진 사실을 알 수 있다
* 약 8분 20초 후에 알게 된다. 지구와 태양 사이 거리를 빛의 속력으로 나누면 500초 정도 걸리기 때문이다
* 태양과 지구 사이의 거리는 약 1억 5천만 km이고, 빛이 이 거리를 이동하는 데 약 8분 20초가 걸린다. 따라서 태양이 실제로 사라진 순간부터 약 8분 20초 동안 지구에서는 태양이 사라졌다는 사실을 알 수 없다. 이는 정보가 빛보다 빠르게 전달될 수 없기 때문이다.
* 태양과 지구 사이에 거리는 1억 5000만 km인데 빛은 초속 약 30만 km로 이동하므로 태양 표면을 출발한 빛이 지구에 도달하기 까지 약 8분 20초가 걸린다. 따라서 약 8분 20초 후에 알게 될 것이다.
* 지구와 태양사이거리 1억 4,960만 킬로미터이고, 빛의속도는 약 30만 km/s 이므로 약 8분 20초 뒤일 듯 하다
|'''정확한 답변. 굳!'''


태양과 지구 사이의 평균 거리는 약 1억 5천만 km이고, 빛의 속력은 초속 약 30만 km임.
음전하는 전기장과 반대 방향으로 전기력을 받으므로 단순히 “힘의 방향”이라고만 하면 전기장 방향이 하나로 정해지지 않는다.


따라서 걸리는 시간은 1억5천만km/(30만km/s)이므로 약 8분 20초임.
반드시
: '''양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향'''
이라고 써야 함.
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* 태양 빛과 중력이 지구까지 도달하는 데 걸리는 시간인 약 8분 20초 후에 알게 된다.
* 전기장의 방향은 양전하가 놓였을 때 밀어내는 방향, 즉 양전하가 받는 힘의 방향으로 정한다.
* 약 8분 20초 뒤에 알게 된다. 태양빛이 지구까지 오는 데 그만큼 걸리기 때문이다. 중력의 변화도 빛과 같은 속도로 전달되므로, 어두워지는 것과 궤도를 벗어나는 것을 동시에 겪게 된다.
|뒤의 “양전하가 받는 힘의 방향”은 맞음.
* 태양이 사라진 후 약 8분 20초 뒤에 알게 된다. 태양과 지구 사이의 거리를 빛의 속도로 이동하는 데 걸리는 시간이 약 8분 20초이기 때문이다. 아인슈타인의 상대성 이론에 의하면 시공간의 왜곡으로 발생하는 중력의 변화(중력파) 역시 빛의 속도로 전달되므로, 태양이 사라져도 8분 20초 동안은 지구에 빛이 계속 도달하고 기존의 공전 궤도를 그대로 유지하다가 그 이후에 어두워지며 궤도를 벗어나게 됩니다.
|오우, 빛뿐만 아니라 중력장의 변화까지 생각한 경우.


중력장의 변화도 즉시 전달되지 않으므로, 태양이 사라졌다는 가상의 상황에서 지구는 약 8분 20초 동안 태양빛을 계속 받고 기존의 공전 운동도 계속하게 됨.
그러나 양전하가 언제나 '''밀려나는 것'''은 아님. 원천 전하가 음전하라면 양의 시험 전하는 음전하 쪽으로 끌려간다.


그 이후에는 빛이 더 이상 도달하지 않고, 태양의 중력 변화에 대한 정보도 지구에 도달함.
따라서
: “양전하가 놓였을 때 밀어내는 방향”
보다는
: “양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향”
이라고 표현하는 것이 정확함.
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* 특수 상대성이론에서는 동기화된 시계로 그 시간에 기록된다 하지만 선생니께서 원하신 답변은 8분 후 아닐까
* 양의 단위 시험전하를 놓았을때, 이 전하가 작용하는 방향이 전기장의 방향일것이다.
|오오; 맞습니다. 지구에선 태양이 없어지자마자 빛과 중력이 사라졌다고 느끼지.
|“이 전하가 작용하는 방향”은 주체와 대상이 불분명함.
 
시험 전하가 다른 물체에 힘을 작용하는 방향이 아니라, '''시험 전하가 원래의 전기장으로부터 전기력을 받는 방향'''을 말해야 한다.
 
따라서
: '''양의 시험 전하를 놓았을 때, 이 전하가 전기력을 받는 방향'''
이라고 고치면 정확함.
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* 나는 태양이 갑자기 사라진다는 것을 태양을 이루는 물질이 흩어지는 것이라고 정의했다. 태양의 물질이 아무리 빠르게 흩어지더라도 질량이 있는 물질은 빛의 속도를 넘을 수 없다. 또한 태양이 사라졌다는 정보 역시 빛보다 빠르게 지구에 전달될 수 없다. 검색 결과 태양과 지구 사이의 거리는 약 1억 5천만 km이고 빛이 이 거리를 이동하는 데 약 8분 20초가 걸린다.
* 양전하가 받는 전기력의 방향으로 전한다. 양천하의 중심에서는 사방으로 뻗어나가는 방향이고 음전하의 중심에서는 들어오는 방향이다.
|오, 간단하게 던진 문제에 이렇게 진지하게 덤벼주다니...!?
|핵심 개념은 맞음.


실제로 태양을 이루는 물질 전체가 한순간에 사라지는 것은 현실적인 과정이 아님. 질량이 있는 물질은 빛의 속력에 도달하거나 이를 넘을 수도 없음.
다만 “전한다”는 “정한다”, “양천하”는 “양전하”로 보임.


다만 이 문제에서 “태양이 갑자기 사라진다”는 것은 실제로 가능한 과정을 묻는 것이 아니라, 태양에서 일어난 변화에 관한 정보가 지구까지 전달되는 데 얼마나 걸리는지를 묻기 위한 가정임.
그리고 점전하의 정확한 중심에서는 전기장 식이 발산하므로, “양전하의 중심에서는”보다는 '''양전하 주변에서는 전하로부터 바깥쪽을 향한다'''라고 표현하는 것이 더 정확함.
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* 지구는 공전 속도 v로 움직인다하고, 태양이 사라진 순간의 태양과 지구 사이 거리를 d이라 할 빛이 이동하는 동안 지구도 이동한다. 태양이 사라진 이후 외부 힘이 작용하지 않아 지구는 등속 직선 운동하니 (ct)^2=d^2+(vt)^2이므로, t=(d/c)/sqrt(1-v^2/c^2) 뒤에 빛이 지구에 도달한다. 그러나 일반상대론에서는 중력장 변화의 전파속도가 빛의 속도와 같으므로 그냥 d/c이다. 실제 계산 하면 둘다 약 8분 20초 이다.(밀리초 단위로 차이남)
* 양전하에서 뿜어져 나와 음전하로 들어가는 방향이다. 하지만 자기장의 변화로 유도되는 전기장은 전하 없이 유도되므로, 정확하게 말하면 아주 작은 양전하를 놓았을 , 그 전하가 받는 전기력의 방향이다.
* 거리 나누기 빛의 속도보다 짧아질 것이다 지구는 운동 중이기 때문
|아주 좋음. “+에서 -로”라는 설명이 모든 전기장에 적용되는 근본적인 정의는 아니라는 점까지 짚었다.
|이얔ㅋㅋㅋㅋㅋ 근데, 내가 별 조건에 대한 언급을 안했다면 단순하게 묻는 거라고 생각하는 게 맞음.
 
지구의 속력은 빛에 비해 너무 느리기 때문에 무시한다고 생각하자.
시간에 따라 변하는 자기장으로 유도되는 전기장은 닫힌 형태의 전기장선을 가질 수 있으므로, 반드시 양전하에서 시작하여 음전하에서 끝나는 것은 아니다.
 
따라서 마지막에 제시한
: '''아주 작은 양전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향'''
이 더 일반적이고 정확한 정의이다.
 
오우, 예습 잘했고 굳.
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* 149,597,870,700÷299,792,458 를 계산해본 결과 약 499.00478383615........생략.
* 전기장의 방향은 그 자리에 놓인 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정의된다. 양전하 주변에서는 전하의 중심부에서 바깥쪽으로 뻗어나가는 방향으로 작용하고, 음전하 주변에서는 전하 주변에서 전하의 중심부 쪽으로 안쪽으로 들어오는 방향으로 작용한다.
|계산 방법 자체는 정확함. 하지만 계산기에 나온 소수점 이하 숫자를 전부 옮겨 적는 것은 물리적으로 의미가 없음;;;
|정의와 점전하가 만드는 전기장의 방향을 잘 설명함.


사용한 태양과 지구 사이의 거리는 특정한 정밀도를 가진 값이며, 실제 거리도 지구의 공전에 따라 계속 변함. 따라서 계산 결과만 무한히 많은 자릿수로 쓴다고 더 정확해지는 것이 아님.
다만 “전하의 중심부”라고 하면 크기가 있는 물체 내부의 전기장까지 떠올릴 수 있으므로, 여기서는 '''양의 점전하로부터 바깥쪽''', '''음의 점전하를 향하는 안쪽'''이라고 표현하는 것이 가장 명확함.
|}
|}
==== 교사 정리 ====
전기장의 방향은 다음과 같이 정의한다.
{{인용문|
어떤 지점에 아주 작은 '''양의 시험 전하'''를 놓았다고 가정했을 때, 그 시험 전하가 받는 '''전기력의 방향'''을 그 지점의 전기장 방향으로 정한다.
}}
전기장의 정의는 다음과 같다.
: '''{{수학|'''E''' = '''F'''/q}}'''
여기에서 {{수학|q}}는 시험 전하의 전하량이다.
* 양전하 {{수학|(q>0)}}가 받는 전기력은 전기장과 같은 방향이다.
* 음전하 {{수학|(q<0)}}가 받는 전기력은 전기장과 반대 방향이다.
* 양의 점전하가 만드는 전기장은 전하로부터 바깥쪽을 향한다.
* 음의 점전하가 만드는 전기장은 전하를 향하는 안쪽 방향이다.
* 전기장선 위의 각 점에서 그은 접선 방향이 그 점의 전기장 방향이다.
* 정전기장에서 전기장은 전위가 감소하는 방향을 향하며, {{수학|'''E'''=-∇V}}의 관계를 만족한다.
'''주의할 점'''
# “+에서 -로 향한다”는 설명은 정전기장에서는 유용하지만, 전기장 방향의 가장 일반적인 정의는 아니다.
# “양전하가 움직이는 방향”보다는 “양전하가 전기력을 받는 방향”이라고 해야 정확하다.
# 시험 전하가 반드시 {{수학|+1 C}}일 필요는 없다. 오히려 원래의 전기장을 방해하지 않도록 매우 작은 전하를 가정해야 한다.
# “+1C양성자”라는 표현은 잘못되었다. 양성자 한 개의 전하량은 {{수학|+e}}이다.
# 전기장은 “흐르는 것”이 아니며, 각 지점에서 크기와 방향을 가지는 벡터장이다.
# 음전하가 받는 힘의 방향은 전기장 방향과 반대이다.
'''한 문장 모범 답안'''
: 어떤 지점에 아주 작은 양의 시험 전하를 놓았다고 가정했을 때, 그 시험 전하가 받는 전기력의 방향을 그 지점의 전기장 방향으로 정한다.


= 생기부 기록 예시 =
= 생기부 기록 예시 =

2026년 9월 14일 (월) 00:54 판

이 틀은 틀:현재 교육과정:고급물리에서 관리한다. 틀:15개정 고급물리


배우는 이유

흥미적

이유

출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)

직업적

이유

학문적

이유

너희들은?
배워야 할 것

도입

학습

영상

수업 영상

수업요약

핵심개념

개념 설명

전개질문

  1. 전기장의 방향은 어떻게 정하는가?

도착질문

  1. 후배들에게 남길 만한 질문.

생각해볼 만한 질문

학생들의 질문

수업 중 떠오른 질문

학생 질문 교사 코멘트

별로인 질문

분류 질문 대답

해결하지 못한 질문

분류 질문 대답

코멘트 및 후배들에게

질문 대답

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보기 전에 먼저 생각해보세요~

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시간이 남을 때에만 보세요~

전기장의 방향은 어떻게 정하는가?

학생 답변 교사 코멘트
  • 양전하가 받는 전기력의 방향
  • 그 지점에 +전하를 놓았을때 받는힘의방향
  • 양전하를 두었을때 양전하가 받는 힘의 방향
  • 양전하를 놓았을 때 받는 힘의 방향
  • 양전하가 힘을 받는 방향
  • 전기장에서 양전하가 받는 힘의 방향
  • 양전하가 받는 힘의 방향으로 정한다.
  • 어떤 지점에 양전하를 놓았을때 그 양전하가 받는 전기력의 방향이다.
  • 양의 전하를 두고, 그 전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다.
  • 전기장 내에 놓은 양전하가 받게 되는 전기력의 방향
굳. 핵심을 정확히 잡은 답변!

어떤 지점에서 양전하가 받는 전기력의 방향이 그 지점의 전기장 방향이다.

다만 실제 전하를 반드시 가져다 놓아야 전기장이 생긴다는 뜻은 아님. 전기장은 이미 그 지점에 존재할 수 있고, 양전하는 그 방향을 알아보기 위해 가정하여 놓는 시험 전하이다.

  • 양의 시험 전하를 놓았을 때, 그 전하가 받는 전기력의 방향
  • 어떤 지점에 아주 작은 양(+)의 점전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향을 그 지점의 전기장 방향으로 정한다.
  • 어떤 지점에 양의 시험전하를 놓았을 때, 그 시험전하가 받는 전기력의 방향을 전기장의 방향으로 정한다.
  • 전기장의 방향은 그 지점에 놓인 양의 시험전하가 받는 힘의 방향으로 정해진다. 따라서 양전하를 두었을 때 힘이 향하는 쪽이 전기장의 방향이다.
  • 전기장의 방향은 그 지점에 놓인 양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향으로 정해진다.
  • 전기장의 방향은 양의 시험전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다
  • 양의 시험 전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다.
  • 전기장의 방향은 양의 전하를 띈 시험전하를 공간에 넣었을 때 해당 전하가 받는 전기력의 방향으로 결정한다.
정확함.

특히 양의 시험 전하라는 표현이 좋음.

시험 전하는 원래 존재하는 전기장을 크게 변화시키지 않아야 하므로, 엄밀하게는 아주 작은 양의 시험 전하를 가정하는 것이 좋다.

전기장의 정의는

틀:수학

이고, 양의 시험 전하에서는 틀:수학이므로 전기장과 전기력의 방향이 같다.

  • 한 지점에 단위 양전하를 놓았을때 양전하가 받는 힘의 방향
  • +1C의 시험 전하가 받는 전기력의 방향으로 정해진다. E=F/q에서 E와 F 모두 백터로 나타내기 때문이다.
  • 임의의 +1C의 전하가 원천 전하에 의해 받는 전기력의 방향?
  • 전기장의 방향은 그 전기장이 단위 양전하에 작용하는 전기력의 방향
  • +1의 점전하가 놓였을때 힘을 받는 방향이다
방향에 관한 핵심은 대체로 맞음. 다만 단위 양전하+1 C의 실제 전하를 반드시 가져다 놓아야 하는 것은 아님.

틀:수학은 일상적인 규모에서는 매우 큰 전하량이라서, 실제로 놓으면 원래의 전하 분포와 전기장을 심하게 변화시킬 수 있다.

따라서 정의를 설명할 때는

그 지점에 아주 작은 양의 시험 전하를 놓았다고 가정했을 때, 시험 전하가 받는 전기력의 방향

이라고 하는 것이 가장 안전함.

또한 “+1C양성자”라는 표현은 잘못된 표현임. 양성자 한 개의 전하량은 틀:수학이 아니라 기본 전하량 틀:수학이다.

  • +1C양성자를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다.
방향을 양전하가 받는 힘의 방향으로 정한다는 생각은 맞음.

하지만 +1C양성자라는 물체는 없음!

양성자 한 개의 전하량은 틀:수학이고, 틀:수학이 아니다. 여기서는 전하량을 구체적으로 틀:수학이라고 정할 필요 없이, 아주 작은 양의 시험 전하라고 표현하면 됨.

  • 양전하 주위에서 바깥으로 퍼져나가는 방향이기 때문에 양전하가 받는 힘의 방향으로 정해진다. 만약 음전하면 F=qE에서 q가 음수가 되므로 반대가 된다.
  • 전기장의 방향은 특정 지점에 양전하를 놓았을 때 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다. 따라서 양전하가 만드는 전기장은 전하에서 바깥쪽으로 나가는 방향, 음전하가 만드는 전기장은 전하를 향하는 방향이다.
  • 어느 지점에 양의 시험전하를 놓았을 때 받는 힘의 방향으로 정한다. 그래서 양전하 주변에서는 바깥쪽을, 음전하 주변에서는 안쪽을 향한다.
  • 전기장 안의 양전하가 받은 전기력의 방향으로 작용한다. 이때 양전하는 전기장의 방향으로 힘을받지만 음전하는 그 반대의 방향으로 힘을 받는다.
  • 그 자리에 (+)전하를 놓았을 때 그 전하가 밀려나거나 끌려가는 방향으로 정한다. (-)전하를 놓으면 전기장과 반대 방향으로 힘을 받는다. 이건 자연이 정해준 게 아니라 사람들이 (+)를 기준으로 삼기로 약속한 것이다.
매우 좋음. 전기장의 정의와 전하의 부호에 따른 힘의 방향까지 잘 연결했다.

틀:수학에서

  • 틀:수학이면 전기력은 전기장과 같은 방향
  • 틀:수학이면 전기력은 전기장과 반대 방향

이다.

따라서 음전하가 힘을 받는 방향을 보고 전기장의 방향을 판단할 때는 반드시 반대로 생각해야 함.

또한 전기장의 방향을 양전하를 기준으로 정한 것은 물리학에서 정한 방향의 약속이라는 설명도 좋음.

  • 전기장의 방향은 +에서 나오는 방향, -에서 들어가는 방향으로 정할수 있다.
  • +에서 -로 전기장의 방향이 형성된다
  • -에 가까워 지는 방향(+에서 멀어지는 방향)
  • 전기장의방향은 양전하의 경우 뿜어뎌 나오는 방향, 음전하의 경우 안으로 들어가는 방향으로 정한다.
  • 양전하가 받는 전기력의 방향으로 전한다. 양천하의 중심에서는 사방으로 뻗어나가는 방향이고 음전하의 중심에서는 들어오는 방향이다.
  • 원천전하의 방향으로 결정된다. 원천전하가 양전하면 나가는 방향으로 전기장이 형성되고 음전하면 들어오는 방향으로 형성됟다.
점전하가 만드는 정전기장을 설명할 때는 맞는 답변.
  • 양의 점전하가 만드는 전기장: 전하로부터 바깥쪽
  • 음의 점전하가 만드는 전기장: 전하를 향하는 안쪽

다만 이것은 전기장의 방향에 대한 근본적인 정의라기보다, 점전하가 만드는 전기장에 정의를 적용한 결과임.

전기장의 방향을 언제나 단순히 “+에서 -로”라고만 외우면 곤란함. 양전하만 있는 경우에도 전기장은 존재하고, 전하가 없는 공간에서도 시간에 따라 변하는 자기장에 의해 전기장이 유도될 수 있다.

가장 일반적인 답은 여전히

양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향

이다.

  • 그 자리에 양전하가 있을 때 어느 방향으로 움직일까? 그 답이 전기장의 방향이다. 그 때문에 기본적으로는 +와 멀어지려는 방향이자 -와 가까워지려는 방향이다.
직관은 좋지만, 움직이는 방향이라는 표현은 조심해야 함.

정확히는 양전하가 힘을 받는 방향이다. 양전하가 이미 다른 방향으로 움직이고 있었다면, 관성 때문에 실제 속도의 방향과 전기력의 방향이 다를 수 있다.

즉,

  • 전기장 방향 = 양전하가 받는 전기력의 방향
  • 전기장 방향 ≠ 양전하가 언제나 실제로 움직이는 방향

정지 상태에서 놓아 주었다는 조건이 있을 때에만 처음 가속하는 방향과 전기장 방향이 같다고 할 수 있음.

  • 전기장의 방향은 그 지점에 (+)전하, 즉 양전하를 놓았을 때 그 전하가 힘을 받는 방향으로 정의합니다. 양전하가 밀리거나 끌리는 방향이 곧 전기장의 방향이 됩니다.
거의 정확함.

다만 “밀리거나 끌리는 방향”보다는 전기력을 받는 방향이라고 표현하는 것이 더 명확하다. 시험 전하가 이미 운동하고 있는 경우에는 힘의 방향과 실제 운동 방향이 반드시 같지는 않기 때문임.

  • 전기장의 방향은 전기장 안에 놓은 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정의된다. 양전하 주변에서는 전하의 중심부에서 바깥쪽으로 뻗어나가는 방향으로 작용하고, 음전하 주변에서는 전하 주변에서 전하의 중심부 쪽으로 안쪽으로 들어오는 방향으로 작용한다. 이를 전기장선의 방향으로 확장하면, 전기장선의 방향이 양전하에서 나와서 음전하로 들어가는데, 이때 전기장선의 특정 지점에서 그은 접선의 방향이 그 지점에서의 전기장 방향임을 알 수 있다.
오우, 굳.

전기장의 정의에서 출발하여 점전하 주변의 방향과 전기장선의 성질까지 잘 확장했다.

특히 전기장선 위의 한 점에서 그은 접선 방향이 그 점의 전기장 방향이라는 설명이 정확함.

다만 “양전하에서 나와서 음전하로 들어간다”는 설명은 정전기장선에 관한 설명이다. 전기장 방향의 가장 일반적인 정의는 앞부분에 쓴 것처럼 양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향이다.

  • 전기장의 방향은 그 위치에 놓인 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정의하며, 전위가 감소하는 방향과 같습니다.
  • 전기장의 방향은 양의 시험전하가 받는 힘의 방향으로, 양전하에서 뻗어나와 음전하로 들어가는 방향입니다. 전위 기준으로는 전위가 높은 곳에서 낮은 곳을 향합니다
좋은 답변. 전기장과 전위의 관계까지 연결했다.

정전기장에서

틀:수학

이므로 전기장은 전위가 가장 빠르게 감소하는 방향을 향한다.

다만 “전위가 높은 곳에서 낮은 곳을 향한다”는 표현은 전기장선 방향을 설명하는 데는 적절하지만, 더 정확히는 전위의 공간적 감소율이 가장 큰 방향이라고 할 수 있다.

그리고 전기장의 방향에 대한 일차적인 정의는 양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향이다. 전위 감소 방향은 그 정의와 정전기적 관계로부터 얻는 또 다른 설명이다.

  • 전기장은 일단 그 지점에 놓인 + 전하가 받는 전기력의 방향으로 정하고 이때 전기장의 크기는 F = qE라는 식으로 전기장의 크기를 구할 수 있다. 또한 전기장과 전위는 E = -델타V 라는 것을 봤을 때 전기장의 방향은 전위가 급격하게 감소하는 방향이다.
전체적인 개념 연결은 매우 좋음.

다만 식은 조금 더 정확하게 써야 함.

전기장과 전위의 일반적인 관계는

틀:수학

이다.

1차원에서 두 지점 사이의 평균적인 관계를 나타낼 때에는

틀:수학

와 같이 거리 변화 틀:수학가 함께 있어야 한다.

따라서 “틀:수학”만 쓰면 단위도 맞지 않음. 전기장은 단순한 전위차가 아니라, 거리에 따른 전위의 변화율과 관련된다.

  • 전기장을 일으키는 전하와의 거리가 무한대 일때를 0이라고 가정하고 그에 비해 상대적으로 전하가 +인 쪽에서 -인쪽으로 흐른다.
전기장과 전위의 기준이 섞였음.

“무한히 먼 곳의 값을 0으로 정한다”는 것은 주로 고립된 전하계에서 전위의 기준을 0으로 정하는 방법이다. 전기장의 방향을 정하는 정의가 아님.

또한 전기장은 물질처럼 “흐른다”고 표현하지 않는 것이 좋음.

전기장의 방향은

그 지점에 양의 시험 전하를 놓았을 때 시험 전하가 받는 전기력의 방향

으로 정한다.

  • 전기장의 방향은 힘의 방향에 의해 결정된다
  • 전기력으로 결정된다
어떤 힘인지, 어떤 전하가 받는 힘인지가 빠져 있어서 불충분함.

음전하는 전기장과 반대 방향으로 전기력을 받으므로 단순히 “힘의 방향”이라고만 하면 전기장 방향이 하나로 정해지지 않는다.

반드시

양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향

이라고 써야 함.

  • 전기장의 방향은 양전하가 놓였을 때 밀어내는 방향, 즉 양전하가 받는 힘의 방향으로 정한다.
뒤의 “양전하가 받는 힘의 방향”은 맞음.

그러나 양전하가 언제나 밀려나는 것은 아님. 원천 전하가 음전하라면 양의 시험 전하는 음전하 쪽으로 끌려간다.

따라서

“양전하가 놓였을 때 밀어내는 방향”

보다는

“양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향”

이라고 표현하는 것이 정확함.

  • 양의 단위 시험전하를 놓았을때, 이 전하가 작용하는 방향이 전기장의 방향일것이다.
“이 전하가 작용하는 방향”은 주체와 대상이 불분명함.

시험 전하가 다른 물체에 힘을 작용하는 방향이 아니라, 시험 전하가 원래의 전기장으로부터 전기력을 받는 방향을 말해야 한다.

따라서

양의 시험 전하를 놓았을 때, 이 전하가 전기력을 받는 방향

이라고 고치면 정확함.

  • 양전하가 받는 전기력의 방향으로 전한다. 양천하의 중심에서는 사방으로 뻗어나가는 방향이고 음전하의 중심에서는 들어오는 방향이다.
핵심 개념은 맞음.

다만 “전한다”는 “정한다”, “양천하”는 “양전하”로 보임.

그리고 점전하의 정확한 중심에서는 전기장 식이 발산하므로, “양전하의 중심에서는”보다는 양전하 주변에서는 전하로부터 바깥쪽을 향한다라고 표현하는 것이 더 정확함.

  • 양전하에서 뿜어져 나와 음전하로 들어가는 방향이다. 하지만 자기장의 변화로 유도되는 전기장은 전하 없이 유도되므로, 정확하게 말하면 아주 작은 양전하를 놓았을 때, 그 전하가 받는 전기력의 방향이다.
아주 좋음. “+에서 -로”라는 설명이 모든 전기장에 적용되는 근본적인 정의는 아니라는 점까지 짚었다.

시간에 따라 변하는 자기장으로 유도되는 전기장은 닫힌 형태의 전기장선을 가질 수 있으므로, 반드시 양전하에서 시작하여 음전하에서 끝나는 것은 아니다.

따라서 마지막에 제시한

아주 작은 양전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향

이 더 일반적이고 정확한 정의이다.

오우, 예습 잘했고 굳.

  • 전기장의 방향은 그 자리에 놓인 양전하가 받는 전기력의 방향으로 정의된다. 양전하 주변에서는 전하의 중심부에서 바깥쪽으로 뻗어나가는 방향으로 작용하고, 음전하 주변에서는 전하 주변에서 전하의 중심부 쪽으로 안쪽으로 들어오는 방향으로 작용한다.
정의와 점전하가 만드는 전기장의 방향을 잘 설명함.

다만 “전하의 중심부”라고 하면 크기가 있는 물체 내부의 전기장까지 떠올릴 수 있으므로, 여기서는 양의 점전하로부터 바깥쪽, 음의 점전하를 향하는 안쪽이라고 표현하는 것이 가장 명확함.

교사 정리

전기장의 방향은 다음과 같이 정의한다.

틀:인용문

전기장의 정의는 다음과 같다.

틀:수학

여기에서 틀:수학는 시험 전하의 전하량이다.

  • 양전하 틀:수학가 받는 전기력은 전기장과 같은 방향이다.
  • 음전하 틀:수학가 받는 전기력은 전기장과 반대 방향이다.
  • 양의 점전하가 만드는 전기장은 전하로부터 바깥쪽을 향한다.
  • 음의 점전하가 만드는 전기장은 전하를 향하는 안쪽 방향이다.
  • 전기장선 위의 각 점에서 그은 접선 방향이 그 점의 전기장 방향이다.
  • 정전기장에서 전기장은 전위가 감소하는 방향을 향하며, 틀:수학의 관계를 만족한다.

주의할 점

  1. “+에서 -로 향한다”는 설명은 정전기장에서는 유용하지만, 전기장 방향의 가장 일반적인 정의는 아니다.
  2. “양전하가 움직이는 방향”보다는 “양전하가 전기력을 받는 방향”이라고 해야 정확하다.
  3. 시험 전하가 반드시 틀:수학일 필요는 없다. 오히려 원래의 전기장을 방해하지 않도록 매우 작은 전하를 가정해야 한다.
  4. “+1C양성자”라는 표현은 잘못되었다. 양성자 한 개의 전하량은 틀:수학이다.
  5. 전기장은 “흐르는 것”이 아니며, 각 지점에서 크기와 방향을 가지는 벡터장이다.
  6. 음전하가 받는 힘의 방향은 전기장 방향과 반대이다.

한 문장 모범 답안

어떤 지점에 아주 작은 양의 시험 전하를 놓았다고 가정했을 때, 그 시험 전하가 받는 전기력의 방향을 그 지점의 전기장 방향으로 정한다.

생기부 기록 예시

선생님코멘트

각주