고급물리:전기장
이 틀은 틀:현재 교육과정:고급물리에서 관리한다. 틀:15개정 고급물리
배우는 이유
| 흥미적
이유 |
출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~) |
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| 직업적
이유 |
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| 학문적
이유 |
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| 너희들은? |
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| 배워야 할 것 |
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도입
학습
영상
| 수업 | 영상 |
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수업요약
핵심개념
| 개념 | 설명 |
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전개질문
- 전기장의 방향은 어떻게 정하는가?
도착질문
- 후배들에게 남길 만한 질문.
생각해볼 만한 질문
학생들의 질문
수업 중 떠오른 질문
| 학생 질문 | 교사 코멘트 |
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별로인 질문
| 분류 | 질문 | 대답 |
|---|---|---|
해결하지 못한 질문
| 분류 | 질문 | 대답 |
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코멘트 및 후배들에게
| 질문 | 대답 |
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더 나아가기
교과 내용이 너무 쉬워서 더 공부하고 싶은 사람들을 위하여.
수업 후, 흥미로운 것
시간이 남을 때에만 보세요~
답
전기장의 방향은 어떻게 정하는가?
| 학생 답변 | 교사 코멘트 |
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굳. 정확함.
어떤 지점에 아주 작은 양의 시험 전하를 놓았을 때, 그 시험 전하가 받는 전기력의 방향을 그 지점에서의 전기장 방향으로 정한다. 간단히 “양전하가 받는 전기력의 방향”이라고 해도 맞지만, 양의 시험 전하라고 표현하면 더 정확함. 여기서 시험 전하는 전기장의 방향을 알아보기 위해 가정하여 놓는 전하이다. 원래의 전하 분포와 전기장을 변화시키지 않도록 매우 작은 전하를 가정한다. |
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오우, 굳. 전기장의 방향에 대한 정의뿐만 아니라 관련 개념까지 잘 연결했음.
전기장의 방향을 기준으로 보면,
다만 “양전하에서 나와 음전하로 들어간다”는 것은 정전기장을 이해할 때 유용한 설명이고, 전기장 방향의 가장 일반적인 정의는 양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향이다. |
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전기장의 방향을 전위와 연결한 점이 좋음.
정전기장에서 전기장은 전위가 가장 빠르게 감소하는 방향을 향한다. 다만 식은 라고 써야 정확함. 1차원에서 평균적인 관계를 나타낼 때는 와 같이 거리에 따른 변화가 포함되어야 한다. 따라서 “틀:수학”만 쓰면 안 됨. 전기장은 전위차 자체가 아니라, 위치에 따른 전위의 변화율과 관련된 물리량이다. |
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전체적인 방향은 맞지만 표현을 조금 다듬을 필요가 있음.
시험 전하를 반드시 틀:수학으로 정할 필요는 없다. 오히려 틀:수학은 매우 큰 전하량이므로 실제로 놓으면 원래의 전하 분포와 전기장을 변화시킬 수 있다. 따라서 아주 작은 양의 시험 전하라고 표현하는 것이 더 적절함. 또한 “+1C양성자”라는 표현은 잘못되었다. 양성자 한 개의 전하량은 틀:수학이 아니라 기본 전하량 틀:수학이다. “이 전하가 작용하는 방향”도 조금 애매함. 시험 전하가 다른 전하에 힘을 작용하는 방향이 아니라, 시험 전하가 전기력을 받는 방향이라고 해야 정확하다. |
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점전하가 만드는 정전기장의 방향을 설명한 것으로는 맞음.
하지만 이것은 전기장 방향의 정의라기보다는, 정의를 양전하와 음전하 주변에 적용하여 얻은 결과이다. 또한 전기장이 항상 “+에서 -로” 향하는 것은 아님. 양전하만 있어도 그 주변에 전기장이 존재하며, 시간에 따라 변하는 자기장에 의해 만들어지는 전기장은 닫힌 형태의 전기장선을 가질 수도 있다. 따라서 가장 일반적이고 정확한 답은
이다. |
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“양전하가 받는 힘의 방향”이라는 핵심은 맞음.
다만 움직이는 방향과 힘을 받는 방향은 구분해야 한다. 양전하가 이미 다른 방향으로 움직이고 있었다면, 전기력의 방향과 실제 운동 방향이 다를 수 있다. 또한 양전하가 항상 밀려나는 것은 아님. 음전하가 만든 전기장에 양전하를 놓으면 음전하 쪽으로 끌려간다. 따라서 “움직이는 방향”이나 “밀어내는 방향”보다는
이라고 표현하는 것이 정확함. |
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설명이 너무 부족함.
어떤 전하가 받는 힘인지 밝혀야 전기장 방향을 정할 수 있다. 음전하는 전기장과 반대 방향으로 전기력을 받기 때문에 단순히 “힘의 방향”이라고만 하면 정확하지 않음. 반드시
이라고 해야 함. |
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전기장과 전위의 개념이 섞였음.
“무한히 먼 곳의 값을 0으로 정한다”는 것은 고립된 전하계에서 전위의 기준을 정하는 방법이다. 전기장의 방향을 정하는 방법이 아님. 또한 전기장은 물질처럼 “흐른다”고 표현하지 않는다. 전기장은 공간의 각 지점에서 크기와 방향을 가지는 벡터장이다. 전기장의 방향은
으로 정한다. |
교사 정리
전기장의 방향은 다음과 같이 정의한다.
전기장의 정의는 다음과 같다.
따라서,
- 양전하는 전기장과 같은 방향으로 전기력을 받는다.
- 음전하는 전기장과 반대 방향으로 전기력을 받는다.
- 양의 점전하가 만드는 전기장은 바깥쪽을 향한다.
- 음의 점전하가 만드는 전기장은 전하 쪽을 향한다.
- 정전기장에서 전기장은 전위가 감소하는 방향을 향한다.
한 문장 모범 답안
- 어떤 지점에 아주 작은 양의 시험 전하를 놓았다고 가정했을 때, 그 시험 전하가 받는 전기력의 방향을 그 지점에서의 전기장 방향으로 정한다.
생기부 기록 예시
| 선생님코멘트 | |
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