이*혁

네~ 전기장과 전기려선에 대해 공부하는 중이시군요~^^

 

결론부터 말씀드리면~ 

1) 점전하에 의한 전기장은 중첨의 원리를 만족한다. (이는 실험적 사실입니다.)

2) 전기장은 전하량에 비례한다.

3) 전기장이 전달되는 과정이 파동과 유사하고, 파동의 중첩 효과와 같이 파원의 갯수가 증가하면 진폭이 증가하는 원리와 같이 전기장이 중첩되어 증가하게 된다.

4) 전기력선의 밀도는 전기장을 의미하므로, 원천 전하량에 비례하게 된다. 

 

이와 같은 결론을 얻게 됩니다.

 

우선 선속이라는 개념부터 다시 정리해보시면 좋은데요~ fluctutation은 유량(흐름량)의 개념으로서...연속적인 흐름에 대해 다음을 설명할 수 있습니다.

예를 들어, 물의 흐름을 보죠~

 

상수도원 이나 하수도원을 포함하지 않는...임의의 수도관을 지나는 물을 생각해보겠습니다.

그럼, 수도관의 한 점에 대해서는 흐름량 = 입력량 + 출력량 이라고 할 수 있죠? 

이때, 입력량, 출력량을 정의하기 위해...물의 흐름속도와 단면적의 곱을 이용합니다. 속도와 면적의 방향이 동일하면...방출 / 반대면 흡수 하고 이해하면 되죠.

수도관의 한 점을 감싸는 폐곡면을 정의하면...흐름량의 총 합은 0이 될 것입니다. 왜냐면...입력량과 출력량이 동일하기 때문이죠!

그럼...상수도원을 포함한 폐곡면을 생각해보면..어떻게  될까요? 방출량이 더 많겠죠? 아니면 방출량만 있겠죠?

이때, 상수원의 갯수가 늘어나..수도관의 수가 늘어난다면... 폐곡면을 투과하는 량은...정확히 상수도원의 갯수만큼 증가할 것이라 보입니다.

 

동일한 논법으로...점전하에 의한 전기장이...가상의 관을 통해 전달되는 파동과 동일하게 생각해 봅니다.

그렇다면..전하량의 증가는 곧...전기장이 지나는...관의 수의 증가로 이어지고...이는 곧 전기려선의 총 수 증가로 이어집니다.

 

이렇게 보면...전기장과 전하량은 일종의 인과율을 따르는 것으로 보이고, 이 관계를 수학적인 계산을 위해 전기선속이라는 개념을 도입하게 됩니다.

 

충분히 이해가 되셨길 바랍니다.^^ 

• 2021-08-30
• 2024-12-12 수정