고급물리:전기장

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

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1. 역학

1. 고급물리:운동
2. 고급물리:운동 법칙
3. 고급물리:일과 에너지
4. 고급물리:퍼텐셜 에너지
5. 고급물리:에너지 보존
6. 고급물리:질량중심
7. 고급물리:충돌과 추진
8. 고급물리:회전운동과 운동법칙
9. 고급물리:행성의 운동

2. 전자기학

1. 고급물리:전기장
2. 고급물리:가우스의 법칙
3. 고급물리:전위
4. 고급물리:전기 용량
5. 고급물리:전류와 저항
6. 고급물리:키르히호프
7. 고급물리:자기장
8. 고급물리:전류가 만드는 자기장
9. 고급물리:유도
10. 고급물리:맥스웰방정식

3. 광학

배우는 이유

흥미적 이유	출발질문(마지막까지 학습한 후에 대답해보세요~)
직업적 이유
학문적 이유
너희들은?
배워야 할 것

학습

영상

수업	영상

수업요약

핵심개념

개념	설명

전개질문

1. 전기장의 방향은 어떻게 정하는가?

도착질문

1. 후배들에게 남길 만한 질문.

학생들의 질문

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답

전기장의 방향은 어떻게 정하는가?

학생 답변	교사 코멘트
양전하가 받는 전기력의 방향 그 지점에 +전하를 놓았을때 받는힘의방향 어떤 지점에 아주 작은 양(+)의 점전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향을 그 지점의 전기장 방향으로 정한다. 전기장의 방향은 그 지점에 놓인 양의 시험 전하가 받는 전기력의 방향으로 정해진다. 전기장의 방향은 양의 전하를 띈 시험전하를 공간에 넣었을 때 해당 전하가 받는 전기력의 방향으로 결정한다.	굳. 정확함.
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?	참고. 1C은 생각보다 큰 전하여서, 이 전하의 존재 자체가 다른 전하들을 교란시킬 수 있음. => 때문에, 아주 작은 전하량의 시험전하를 두고 이를 1C 으로 변환했을 때의 힘이라 말하는 게 정확하지.
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. 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. 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. 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.	구체 설명까지 잘했음..!
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 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.	전위까지 생각해서 정리한 경우. 어찌 보면.. 전기장의 근원은 전위라고도 할 수 있겠지.(전위는 단순히 일을 표현하기 위한 도구라고 할 수도 있겠고.)
+에서 -로 전기장의 방향이 형성된다 전기장의방향은 양전하의 경우 뿜어뎌 나오는 방향, 음전하의 경우 안으로 들어가는 방향으로 정한다. 전기장의 방향은 +에서 나오는 방향, -에서 들어가는 방향으로 정할수 있다. -에 가까워 지는 방향(+에서 멀어지는 방향) 원천전하의 방향으로 결정된다. 원천전하가 양전하면 나가는 방향으로 전기장이 형성되고 음전하면 들어오는 방향으로 형성됟다.	이것은 한 지점에서의 전기장 방향이 아니라;; 대략적인 전기장의 형태에 대해 언급한 것.
그 자리에 양전하가 있을 때 어느 방향으로 움직일까? 그 답이 전기장의 방향이다. 그 때문에 기본적으로는 +와 멀어지려는 방향이자 -와 가까워지려는 방향이다.	약간의 위험. 양전하의 초기 속력이 있으면 힘의 방향과 운동 방향이 달라질 수 있음.
전기장을 일으키는 전하와의 거리가 무한대 일때를 0이라고 가정하고 그에 비해 상대적으로 전하가 +인 쪽에서 -인쪽으로 흐른다.	전기장을 유체로 표현한 것이 틀린 것은 아닌데;;; 전기장과 전위의 개념이 섞였음. 굳이 무한대일 때를 생각할 이유가 있을지;;
양의 단위 시험전하를 놓았을때, 이 전하가 작용하는 방향이 전기장의 방향일것이다.	전하가 작용하는 방향;;;;?
+1C양성자를 놓았을 때 그 전하가 받는 전기력의 방향으로 정한다.	양성자는 1C 아님;;;
전기장의 방향은 힘의 방향에 의해 결정된다 전기력으로 결정된다	아니;; 그러니까;;; 하;;;; 됬다;

전기력의 근원은 무엇일까?

학생 답변	교사 코멘트
전기력의 근원은 전하이다. 전하는 질량처럼 입자가 가진 고유한 성질이고 전하가 없으면 전기력도 생기지 않는다.전하는 주변 공간에 전기장을 만들고 다른 전하가 그 장 안에 들어오면 힘을 받게 된다. 전기력의 가장 근본적인 원인은 물질이 가지고 있는 전하 물질을 구성하는 기본 입자들이 가진 고유한 성질인 "전하"로 인해 전기력이 생기는 것이다. 전하량이라고 생각한다. F=k*q1*q2/r^2에서 k는 상수이다. 만약 거리가 전기력의 근원이라고 한다면 중성자 2개 사이에도 전기력이 있어야할 것이다. 따라서 q, 전하량이 전기력의 근원이라고 생각한다. 전기력의 근원은 전하이다. 질량을 가진 물체들 사이에서 중력이 작용하는 것처럼 전하를 가진 입자들 사이에는 전기력이 작용한다. 전기력의 근원은 입자가 가진 전하이고 전하로 인해 입자들 사이에 서로 밀어내고 당기는 힘이 작용한다.	굳. 기본적으로 전기력의 근원은 전하라고 볼 수 있음. 질량을 가진 물체가 중력의 원천이 되는 것처럼, 전하를 가진 입자는 전자기적 상호작용의 원천이 됨. 다만 전하가 왜 존재하며 왜 이러한 상호작용을 하는가까지 묻는다면, 현재의 물리학에서는 전하를 입자가 가진 기본적인 성질 중 하나로 봄.
전하가 주변 공간에 전기장을 만들고, 그 전기장이 다른 전하에 힘을 작용시킨다. 전기력의 근원은 전하이다. 전하가 주변에 전기장을 만들고, 다른 전하가 그 전기장 속에 들어오면 전기력을 받는다. 전하가 주변 공간에 전기장을 만들고, 다른 전하가 이 전기장과 상호작용하면서 전기력을 받는다. 전하 주위에 퍼져나가는 무언가이다. 전하가 존재하는 순간 그 주변 공간에 자신만의 장을 만들어내고, 이 장이 다른 전하에 힘을 전달한다. 전기력의 근원은 전하 그 자체뿐만 아니라, 전하가 주변 공간의 성질을 변화시켜 만들어내는 전기장이다. 두 전하가 직접 맞닿지 않고 떨어져 있어도 힘을 주고받을 수 있는 이유는 공간에 형성된 전기장을 통해 상호작용 에너지가 전달되기 때문이다. 전하에 의해 전기장이 형성되고 이 전기장에 다른 전하를 배치하였을 때 작용하는 상호작용을 전기력이라고 생각한다.	구체적으로 잘 설명했음..! 전하는 전기장을 만들고, 다른 전하는 그 위치의 전기장에 의해 힘을 받는다. 따라서 “전기력의 근원은 무엇인가?”라고 물으면 전하라고 답할 수 있고, “떨어져 있는 전하 사이에서 힘이 어떻게 작용하는가?”라고 물으면 전기장을 통해 설명할 수 있음. 다만 두 전하의 전기장끼리 상호작용하여 힘이 생긴다고 표현하기보다는, 한 전하가 만든 전기장 속에서 다른 전하가 힘을 받는다고 설명하는 것이 현재 수준에서는 더 정확함.
전자의 이동과 전하 때문이다 (전하 간의 상호작용) 물체를 마찰시켜 전하를 띠게 되어 서로 끌어당기거나 미는 전기력이 작용한다. 전하 때문이다. 원래 중성을 띄는 물체가 대전되면서 전기적 성질을 띄게 된다. 직접적인 근원은 전하이고 점전하 사이의 힘은 쿨롱 법칙 공식으로 쓰일 수 있다. 전자 하나의 전하량은 1.602 x 10^(-19) 라는 점을 고려하면 정전기 유도 실험을 할때 전자가 이동하면서 전하량을 만들고 그 전하량으로 전기장이 형성되며 전기력이 형성된다. 근원은 물체가 가진 '전하'다. 중력에 질량이 필요하듯 전기 현상에는 전하가 필요하다. 평소 물체가 전기를 안 띠는 건 전하가 없어서가 아니라 (+)와 (-)가 거의 같은 양이라 상쇄되기 때문이고, 마찰로 전자가 조금만 옮겨가도 현상이 나타난다. 다만 떨어진 두 전하가 어떻게 서로를 미는지까지 물으면, 원인은 전하지만 힘이 전달되는 통로는 그 사이의 공간 전기장이다.	대전 현상과 연결하여 생각한 경우. 마찰이나 정전기 유도 과정에서 전자가 이동하면 물체의 양전하량과 음전하량의 균형이 달라지므로 전기적 현상이 뚜렷하게 나타남. 다만 전자의 이동 자체가 전기력의 근원인 것은 아님. 전자가 이동하지 않고 정지해 있어도 전하 사이에는 전기력이 작용함. 또한 전자가 이동하면서 전하량을 새로 “만드는” 것이 아니라, 이미 존재하던 전자가 이동하면서 각 물체의 알짜 전하량이 달라지는 것임.
전하와 전기장이 근원이다 전기력은 전하를 가진 입자가 전기장을 만드는데 그 장과의 상호작용이 전기력의 근원이다. 전기력의 근원은 전기장으로 설명할 수 있을 것 같다. 전기장에서의 장이란 물리적인 힘이 미치는 공간에서 각 지점마다 다른 크기를 갖는 물리량을 말하는데, 전하는 그 존재만으로 주변 공간에 전기장이라는 물리적 상태를 만들어내고, 이 전하와 다른 크기의 물리량을 갖는 다른 전하는 자신의 놓인 위치의 전기장으로부터 국소적인 힘을 받음으로써 서로 다른 두 전하의 전기장끼리 상호작용하면서 전기력이 작용한다고 볼 수 있을 것 같다. 전기력장에 의한 힘을 전기력이라 볼 수 있으니 전기력을 만드는 전하가 근원이라고 생각함 F=qe이므로 근원은 전하와 잔기장이다	애매한 질문이라 전하와 전기장 중 무엇을 근원이라 할 것인지 고민할 만함. 틀:수학에서 전하 틀:수학가 전기장 틀:수학 속에 놓이면 전기력을 받음. 하지만 여기서 틀:수학와 틀:수학를 모두 전기력의 “근원”이라고 부르면, 힘을 받는 대상과 힘을 매개하는 장이 섞일 수 있음. 원천 전하는 전기장을 만들고, 시험 전하는 그 전기장으로부터 힘을 받음. 따라서 간단히 답하면 근원은 전하, 힘이 전달되는 방식을 포함하여 답하면 전하가 만든 전기장과 다른 전하의 상호작용이라고 설명하면 됨.
광자로부터 발생되었다. 전하를 띤 입자 사이의 전자기적 상호작용인데 지구과학 시간에 배운 전자기적 상호작용을 전달하는 입자 photon이 있는데 같은 종류의 전하끼리는 밀어내고, 다른 종류의 전하끼리는 끌어당긴다. 근본적으로 쿼크와 전자라는 페르미온에 의한 것으로 볼 수 있을 것 같고 이들의 상호작용인 전자기력이 만들어졌다고 볼 수 있을 것 같다.	오우, 양자역학적으로 생각해본 경우. 현대 물리학에서는 전자기적 상호작용을 광자와 관련지어 설명함. 다만 “전기력이 광자로부터 발생한다”라고만 하면 무엇이 전자기적 상호작용을 하는가가 빠져 있음. 전자와 쿼크 등은 전하를 가진 입자의 예이고, 광자는 전자기적 상호작용을 매개하는 입자임. 따라서 이 질문의 수준에서는 전기력의 근원은 전하라고 답하는 것이 적절하고, 더 근본적인 이론에서는 전하를 가진 입자 사이의 전자기적 상호작용을 광자가 매개한다고 설명할 수 있음.
전하가 가지는 기본적인 힘으로 전하에서 발생한다. 우주에서는 강한 핵력, 약한 핵력, 중력, 그리고 전자기력이 4대 힘이다. 전기력의 근원은 중력과 같이 무란한 거리에서도 작용하는 인력이나 그런 것? 인 것 닽습니다 어렵네요 여러 전하들의 정전기적 인력이 그 근원이 아닐까	전자기력이 자연계의 기본 상호작용 중 하나라는 점까지 생각한 것은 좋음. 다만 “인력”은 전기력의 근원이 아니라 전기력이 나타나는 한 형태임. 전기력에는 서로 끌어당기는 인력뿐만 아니라 서로 밀어내는 척력도 있음. 또한 멀리까지 작용한다는 성질도 전기력의 근원은 아님. 근원은 전하이고, 전하의 부호에 따라 인력 또는 척력이 나타남.
원천 전하가 만들어 내는 일종의 공간의 휘어짐(?)으로 설명하는 전기장의 높낮이에 따라 생기는 힘?	공간 자체가 휘어진다는 설명은 일반상대성이론에서 중력을 설명할 때 사용하는 표현에 가까움. 전하가 주변 공간에 전기장을 만든다는 생각은 맞지만, 이를 곧바로 “공간이 휘어진다”고 표현하지는 않음. 또한 “전기장의 높낮이”보다는 전위의 높고 낮음을 떠올린 것으로 보임. 전기장은 정전기적 상황에서 전위가 공간에 따라 변하는 정도와 관련됨. 여기서는 전하가 주변에 전기장을 만들고, 다른 전하가 그 전기장에 의해 힘을 받는다고 정리하면 됨.
우주가 탄생하고 입자가 생성되며 그 입자에 전하라는 성질이 부여되었을 때부터 전기력이 존재할 수 있었다. 이에 더해 전하가 '당연하게' 보통 높은 곳에서 낮은 곳으로 내려간다고 받아들일 수 있는 순간 그 체계가 형성되었다고 생각한다.	전하라는 성질이 있어야 전기적 상호작용이 존재할 수 있다는 앞부분의 생각은 좋음. 하지만 전하가 항상 “높은 곳에서 낮은 곳으로 내려간다”고 표현하면 곤란함. 양전하는 전위가 낮아지는 방향으로 힘을 받지만, 음전하는 그 반대 방향으로 힘을 받음. 또한 전하가 실제로 이동하는 방향은 초기 운동 상태나 다른 힘의 영향에 따라서도 달라질 수 있음. 전기력의 근원에 관한 질문에는 입자가 가진 고유한 성질인 전하라고 답하면 충분함.
원천전하와 시험전하 그리고 두 전하사이의 거리이다.	쿨롱 법칙에 들어가는 요소를 답한 경우. 원천 전하와 시험 전하의 전하량, 그리고 두 전하 사이의 거리는 전기력의 크기를 결정하는 요소임. 그렇다고 이들을 모두 전기력의 근원이라고 하지는 않음. 특히 거리는 전기력의 크기에 영향을 주지만, 전기력을 만들어내는 근원은 아님. 전기력의 근원은 전하이고, 전하량과 거리에 따라 전기력의 크기가 달라진다고 구분해야 함.
원자에서 기본적으로 스핀이나 전하를 띄는 양성자와 전자등이 이 힘의 근원	양성자와 전자는 전하를 가지고 있으므로 전기력의 원천이 될 수 있음. 하지만 스핀과 전하는 입자의 서로 다른 성질임. 전기력의 근원을 묻는 이 질문에서는 스핀까지 포함할 필요가 없음. 양성자와 전자는 전하를 띤 입자의 예이고, 더 본질적인 답은 입자가 가진 전하임.
전하, 전하로 만들어진 자기장으로 유도된 전기장이 근원이다.	개념이 섞였음. 정지한 전하는 전기장을 만들지만, 단순히 전하가 존재한다는 이유만으로 자기장이 만들어지는 것은 아님. 전하의 운동인 전류나 시간에 따라 변하는 전기장은 자기장과 관련됨. 또한 시간에 따라 변하는 자기장이 전기장을 유도할 수는 있지만, 그것이 일반적인 정전기력의 근원에 대한 답은 아님. 이 질문에서는 전하가 전기장을 만들고, 다른 전하가 그 전기장에 의해 힘을 받는다고 정리하는 것이 적절함.

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