전위

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다른 뜻에 대해서는 전위 (동음이의) 문서를 참조하십시오.

전위(電位, Electric potential)는 시간에 따라 변화하지 않는 안정된 전기장에서 단위전하가 갖는 위치에너지를 말하며, 보통 볼트(V) 단위로 표시한다.

위치에너지가 각 지점의 절대적 위치에너지 값이 아닌 두 지점의 위치간의 에너지값의 차이에 비로소 물리적 의미가 있는 것과 마찬가지로, 전위또한 두 지점의 전위차만이 물리적 의미를 갖는다. 다시말해, 특정 지점의 전위에 대해 이야기하는 것은 아무 의미가 없고, 어떤 지점에 비교해서 상대적으로 전위가 어떤지를 이야기해야 한다. 전자기학에서는 보통 무한히 먼 곳에서의 전압을 0V로 정의하고, 회로에서는 지구의 전압(보통 그라운드라고 한다)을 0V로 정의하며, 회로도에다가 어느 점을 0V로 정의할지 표시 해 둔다.

전위는 SI 단위계에서 에너지/전하이므로 단위 볼트는 다음과 같다.

볼트(V) = 줄(J)/쿨롱(C)

\Delta V = V_f - V_i = { U_f \over q } - { U_i \over q } = { \Delta U \over q }

\Delta V = V_f - V_i = - { W \over q } (전위차가 정의되었다)

V = - { W_{\infty} \over q } (전위가 정의되었다)

V_f - V_i = - { \int_{i}^{f} { \vec{E} \cdot d \vec{s} } }

두 점의 전위차(Vf − Vi))는 두 점 사이의 전기장을 선적분 한 값이다. 이때, 전기장은 보존장이기 때문에 적분구간의 모양은 상관 없고, 적분구간의 시작점과 끝점만 중요하다.


목차

점전하에 의해 생기는 전위

V = { 1 \over 4 \pi \epsilon_0 } { q \over r }

아무것도 없는 공간에 존재하는 점전하 q가 있을때, 이 전하에서 r만큼 떨어진 곳의 전위는 위의 공식과 같이 정의할 수 있다.
이 공식은 무한히 먼 곳의 전위를 0V라고 놓은 다음에 세운 공식이다.
ε0 = 진공의 유전율

점전하 여러개에 의해 생기는 전위

V = \sum_{i=1}^{n} V_i = { 1 \over 4 \pi \epsilon_0 } \sum_{i=1}^{n} {q_i \over r_i}

공간에 점전하 n개가 존재할때, 특정 지점의 전위는 위의 공식과 같이 구할 수 있다.
q = 각 전하의 전하량
r = 전위를 구할 지점에서 각 전하까지의 거리

쌍극자

V = { 1 \over 4 \pi \epsilon_0 } { {p \cos \theta} \over r^2}

연속적인 분포

V = \int_ {} dV = {1 \over 4 \pi \epsilon_0} \int_ {} {dq \over r}

전기장과의 관계

E_s = {- \delta V \over \delta s}

E_x = - {\delta V \over \delta x}; E_y = - {\delta V \over \delta y}; E_z = - {\delta V \over \delta z}.

Electric Potential Engergy of a System of Point Charges

U = W = q_2V = {1 \over 4 \pi \epsilon_0} {q_1 q_2 \over r}

원본 주소 ‘http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EC%9C%84’

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