전기의 세력권

전기의 세력권

 

전기에도 세력권(勢力圈)이 있다. 세력권이란 어떤 힘이 미치는 세력의 범위를 말한다. 우리가 물체를 누를 때는 보통, 물체에 직접 손을 대고 힘을 가한다. 그러나 만유인력을 생각하면 직접 접촉이 없는 물체 사이에도 힘이 작용한다는 것을 알 수 있다.

 

이러한 경우 힘은 공간을 통해서도 전해진다고 생각할 수도 있다. 이를테면 지구의 물체에는 항상 중력이 작용하는데, 이것은 지구 주위의 공간이 갖는 성질이라고 생각할 수 있다.

또한 정전기력(靜電氣力)도 직접 접촉하지 않고 작용하는 힘이다. 어떤 대전체 주위의 공간 한 점에 전하를 놓으면 전하는 대전체에서 떨어져 있음에도 불구하고 힘을 받는다. 이것은 대전체가 주위 공간의 성질을 바꾸어 그 결과 공간이 직접 전하에 힘을 미쳤다고 생각할 수 있다.

 

이와 같이 전하에 정전기력을 미치는 성질을 지닌 공간은 전계(電界) 또는 전장(電場)이라고 한다. 추상적이기 때문에 이해하기 어려운 표현이 있을지 모르나, 요컨대 대전체가 있으면 그 주위에는 전계가 형성될 수 있다는 것이다. 또 공간의 한 점에 전하를 놓았을 때 이 전하가 힘을 받는다면 그 장소에는 전계가 작용하고 있다는 뜻이 된다.

여기에서 공간의 어느 점에 있어서의 전계를 표시하는 방법으로써, 어떤 점에 단위의 양전하(+1C)를 놓았을 때에 받는 힘의 크기를 전계의 세기, 힘의 방향을 전계의 방향이라고 한다.

 

이와 같이 전계는 크기와 방향을 갖는 양이므로 수학에서 배워 낯익은 벡터라는 것을 알 수 있다. 전계의 속에 어떤 전하 q(쿨롱)을 놓았을 때, 여기에 작용하는 힘 F(뉴톤)은F=qE가 된다. 전계 속에 작은 양전하를 놓고 이 전하를 전기력의 방향으로 조금씩 이동시켜 가면 하나의 코스를 이루는 선이 생기는데, 이 선을 전기력선(電氣力線)이라고 한다.

전기력선은 양전하에서 나와 음전하로 향하며, 방향은 그 점의 전계의 방향을 나타내고 있고, 전기력선이 촘촘한 곳은 전계가 강한 것을 나타내고 있다.

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 전기의 세력권