23 전기퍼텐셜
전기퍼텐셜에너지 전기퍼텐셜
23.1 전기 퍼텐셜에너지 • 중력과 중력 퍼텐셜에너지
전기 퍼텐셜에너지
보존력에 대한 퍼텐셜에너지의 정의
일정한 중력장과 전기장의 비교
rf,i
mghU g
23.2 전기퍼텐셜의 정의
• 중력
• 중력 퍼텐셜에너지 • 중력 퍼텐셜
• 중력장
중력퍼텐셜 – 점입자의 예
• 전기력
• 전기 퍼텐셜에너지 • 전기 퍼텐셜
• 전기장
전기퍼텐셜 – 점전하의 예
2
21
r
qqkFe 2
1
2 r
qk
q
FE e
)( rf,i 2
21
r
qqkrdFU ee
r
qkrdE
q
UV e
e1
2
전기퍼텐셜의 단위
• 전기퍼텐셜 = 단위전하당 전기 퍼텐셜에너지 – 단위 V (Volt)
• 전기장의 단위 : 단위전하당 힘
• 전기퍼텐셜로부터 유도되는 유용한 에너지의 단위 : 전자볼트
배터리 (전기자동차)
리튬 배터리
- 고 에너지 밀도 - 높은 재 충전 횟수 - Memory effect 없음
- 완전 방전되면 충전 불가 - (20%~80%) - 열에 약함 - 고속 충전시 발화나 폭발의 위험성 보호회로
23.4 여러 전하분포들의 전기퍼텐셜 전기장과 전기퍼텐셜의 관계
점전하에 의한 전기 퍼텐셜
점전하 계의 전기퍼텐셜 – 중첩원리의 적용
연속적인 전하분포의 전기퍼텐셜
보기문제 23.4 전기퍼텐셜의 중첩
세 점전하, q1=+1.5 mC, q2=+2.5 mC, q3=-3.5 mC에 의한 P점에서의 전기퍼텐셜은 얼마인가?
3
1i i
i
r
qkV
a
q
ba
q
b
qk
r
q
r
q
r
qk 3
22
21
3
3
2
2
1
1
보기문제 23.5 유한 선전하
길이 2a, 선전하밀도 λ인 유한한 도선의 길이를 양분하는 수직선 위 거리 d에서의 전기퍼텐셜은 얼마인가?
dq에 의한 전기퍼텐셜 : r
dqkdV
전체 도선에 의한 전기퍼텐셜 : ,r
dqkdVV
a
a
a
a
22 dxr,dxdq
ada
adalnk
dx
dxkV
a
a22
22
22
23.5 전기퍼텐셜에서 전기장 구하기
전기퍼텐셜의 정의와 그 역과정
전기퍼텐셜에서 전기장 구하기
예 - 보기문제 22.3과 23.5
gradient
전기장의 방향 성분
방향의 미분
Cartesian 좌표계에서의 gradient
23.6 점전하 계의 전기 퍼텐셜에너지 두 점전하
네 점전하 – 전하를 하나씩 주어짂 위치에 가져다 놓는데 필요한 에너지의 합
점전하 계의 전기 퍼텐셜에너지
전하분포의 전기 퍼텐셜에너지, 점전하의 자체 전기퍼텐셜에너지 문제