정전기학 문서 원본 보기

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[[파일:Paper shavings attracted by charged cd.jpg|섬네일]]
'''정전기학'''(靜電氣學, electrostatics)은 [[대전 (물리)|대전]]된 물체에 의한 [[전기장]]이 변하지 않을 때의 [[물리학]]을 다루는 학문이다. 일반적으로 정전기학엔 [[부도체]] 표면간의 접촉에 따른 [[전하]]의 발생, 즉 ''[[정전기]]'' 현상도 포함된다. 이러한 현상은 한 물체의 [[전자]]가 다른 물체로 옮겨지면서 일종의 [[방전]]이 일어나기 때문에 일어난다. 인체에 남겨진 정전기는 다른 물체와 접촉했을 때 방전을 일으키면서 [[쇼크]]를 주기도 하는데, 보통 수천~수만 [[볼트 (단위)|볼트]]의 고전압이지만 전류가 약해 인체에 심각한 영향을 주는 경우는 별로 없다.

== 정전기학의 기술 ==
=== [[전위]] ===
전위 '''V'''와 전기장 <math>\vec E</math>는 다음과 같은 관계를 갖는다.
:<math> \vec{E} = - \vec{\nabla} V = \frac{kQ}{r} </math>

== 기본 개념 ==
=== 쿨롱의 법칙 ===
[[쿨롱의 법칙]]은 정전기학을 기술하는 가장 기본적인 [[방정식]]으로 두 [[점전하]] <math>Q_1</math>과 <math>Q_2</math> 사이에 작용하는 힘을 뜻한다.
: <math>\vec{F} = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_o} \cdot \frac{ Q_1Q_2}{r^2}\hat{r}</math>
* <math>Q_1</math>, <math>Q_1</math> : 두 점전하의 [[전위]]
* <math>r</math> : 점전하 사이의 거리
* <math>\frac{1}{4 \pi \varepsilon_o}</math>는 쿨롱 상수로 보통 <math>K_e</math> 로 표기하기도 한다.

=== 전기장 ===
[[전기장]](단위는 V/m)은 단위 전하(단위는 C)에 작용하는 힘의 크기(단위는 N)로 정의된다. 이 정의와 쿨롱의 법칙을 이용하면 전하 <math>Q\,</math>가 만들어내는 전기장 <math>\vec{E}\,</math>의 크기를 다음과 같이 유도할 수 있다.
: <math>\vec{E} = \frac{Q}{4 \pi \varepsilon_o r^2}\hat{r}</math>

=== [[가우스 법칙]] ===
==== [[적분]]형 ====
:<math>\oint_S  \ \vec{E} \cdot \mathrm{d}\vec{S} =  \int_V \rho_V \cdot \mathrm{d}V</math>

==== [[미분]]형 ====
:<math> \vec{\nabla} \cdot \varepsilon_o \vec{E} = \rho </math>

=== [[푸아송 방정식]] ===
:<math>{\nabla}^2 \phi = - {\rho \over \varepsilon_o}</math>

=== [[라플라스 방정식]] ===
:<math>{\nabla}^2 \phi = 0</math>

== 전자기 유도 ==
{{빈 문단}}
== 정전기 ==
정전기는 표면 [[스핀 (물리학)|스핀]]으로 도체 내부 전류, 외부에서 비스듬히 입사한 광, 그리고 다른 물체로 문지름 등에 의해 발생한다.
== 같이 보기 ==
* [[정전기 유도]]
* [[유전율]]
* [[기본 전하]]
* [[정전기]]
* [[마찰전기]]

{{위키공용분류}}
{{전거 통제}}
{{토막글|물리학}}

[[분류:정전기학| ]]
[[분류:물리학 개념]]