// EXP.10 — ELECTRIC_FIELD & POTENTIAL

ELECTRIC
FIELD

보이지 않는 힘을
3차원으로 붙잡습니다.

전하 사이의 힘, 전기장, 전위차를 직접 값을 바꿔가며 관찰하세요. 화면을 회전시켜 여러 각도에서 살펴볼 수 있습니다.

▶ RUNSIMULATION
DIFFICULTY 4단계 중 4단계
FIELD.VIEW● LIVE

E = kQ / r² · V = kQ / r

Q
+3μC
r
5.0cm
E
10.8
V
0.54kV
THEORY.LOG — 개념/10

전기장과 전위차란?

전하 주위에는 다른 전하가 힘을 받는 공간인 전기장이 만들어집니다. 두 전하 사이의 힘은 쿨롱 법칙 F = kq₁q₂/r²로 구하고, 전기장의 세기는 E = kQ/r²입니다. 전하를 전기장 속에서 옮기려면 일이 필요한데, 그 기준이 되는 위치 에너지 개념이 전위 V = kQ/r이고, 두 지점의 전위 차이가 전위차 ΔV입니다. 평행판 사이처럼 세기가 일정한 균일한 전기장E = V/d 속에서는 전하가 자유낙하와 똑같은 방식으로 등가속도 운동을 하고, 전위차만큼 받은 일 W = qΔV가 정확히 운동에너지 증가량과 같다는 일-에너지 정리가 성립합니다.

이렇게 관찰해보세요

  1. 쿨롱 법칙 탭에서 전하 부호를 같게/다르게 바꿔가며 척력과 인력이 화살표 방향으로 어떻게 갈리는지 관찰해보세요.
  2. 점전하 전기장 탭에서 등전위 구 토글을 켜고, 전하량을 늘리면 등전위 구의 전위 값이 어떻게 커지는지 확인해보세요.
  3. 여러 전하의 전기장 탭에서 전하를 드래그해 배치를 바꿔가며, 두 전하 사이(또는 같은 부호 전하들 바깥)에서 화살표가 상쇄되거나 강해지는 지점을 찾아보세요. 우클릭하면 전하량을 바꾸거나 지울 수 있습니다.
  4. 균일한 전기장 속 전하 탭에서는 시작하기만 눌러보세요 — 전하가 점점 빨라지며 등전위면을 하나씩 지날 때마다, 그 시점의 일 W=qΔV와 운동에너지 KE=½mv²가 항상 같다는 걸 확인할 수 있습니다.
FIELDE = kQ / r²
POTENTIALV = kQ / r
UNIFORME = V / d
SIMULATOR_MOUNT :: EXP.10쿨롱 · 전기장 · 다중전하 · 균일한 전기장

쿨롱 법칙 시뮬레이터

슬라이더를 움직이면 즉시 다시 계산됩니다.

쿨롱 힘14.40 N
상태척력 (밀어냄)