A와 C 부분 둘다 전기장이 0인데 둘이 전위가 다른 이유가 뭔가요? x = 0일때의 전위가 0이어서 그런건가요?
혹여 그렇다면 원점에서 전위가 0이 아닐 경우에는 어떻게 달라지나요?
감사합니다.
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vunivcom
2024-10-30 13:25
안녕하세요.
네. 잘 이해하고 있네요. 전위의 기준점을 원점으로 놓고 있으므로 원점을 기준으로 전위의 증감을 판단해야 하는 것이죠.
A, C 모두 전기장이 0이지만 전위는 같지 않을 수 있습니다. 단지 전위가 상수이면 되는 것이죠.
아주 적절한 예는 아니겠습니다만, 이는 마치 지면 위에 있든지 높은 옥상(또는 지하 1층 바닥) 위에 있든지 알짜힘은 0이지만 위치에너지는 다르다는 것과 비교할 수 있습니다. 즉, 전기장은 단위전하당 작용하는 힘이므로 전기장이 0일 때는 알짜전기력이 0인 것이죠. 그렇다고 하더라도 기준점으로 부터 전기장을 지나온 경력이 있는가 없는가로 전위의 차이를 판단해야 하겠습니다.
따라서 왼쪽은 원점의 전위가 0이고 그 지점에서 전기장이 0인 -x방향의 전위를 묻고 있으므로 원점의 전위와 같은 0V가 됩니다. 반면에 오른쪽 x>a의 공간은 비록 전기장은 0이지만 x=a인 지점의 전위가 결정되어 있기 때문에 그 전위가 그대로 유지되는 것이죠. x>a인 지점은 전기장이 0이어서 전위의 변화가 없습니다.
따라서 평행판 사이를 제외한 좌우는 전기장은 0이지만 전위는 같지 않으며 경계점의 전위와 같은 값을 갖게 됩니다.
물론 기준점(x=0)인 지점의 전위가 0이 아니라 V0라는 특정한 양 또는 음의 값을 갖는다고 하면, C공간은 A공간보다는 x=0부터 x=a까지 지나 오면서 얻거나 잃은 전위만큼 차이가 나게 될 것 입니다. 이 문제의 경우는 전기장이 +x방향이므로 C공간은 A공간보다는 항상 -[σ/ε0]a 만큼 낮은 상수값을 가지게 될 것입니다. 즉 C공간은 V0-[σ/ε0]a 의 전위를 갖는다고 이해하시면 되겠습니다.
안녕하세요.
네. 잘 이해하고 있네요. 전위의 기준점을 원점으로 놓고 있으므로 원점을 기준으로 전위의 증감을 판단해야 하는 것이죠.
A, C 모두 전기장이 0이지만 전위는 같지 않을 수 있습니다. 단지 전위가 상수이면 되는 것이죠.
아주 적절한 예는 아니겠습니다만, 이는 마치 지면 위에 있든지 높은 옥상(또는 지하 1층 바닥) 위에 있든지 알짜힘은 0이지만 위치에너지는 다르다는 것과 비교할 수 있습니다. 즉, 전기장은 단위전하당 작용하는 힘이므로 전기장이 0일 때는 알짜전기력이 0인 것이죠. 그렇다고 하더라도 기준점으로 부터 전기장을 지나온 경력이 있는가 없는가로 전위의 차이를 판단해야 하겠습니다.
따라서 왼쪽은 원점의 전위가 0이고 그 지점에서 전기장이 0인 -x방향의 전위를 묻고 있으므로 원점의 전위와 같은 0V가 됩니다. 반면에 오른쪽 x>a의 공간은 비록 전기장은 0이지만 x=a인 지점의 전위가 결정되어 있기 때문에 그 전위가 그대로 유지되는 것이죠. x>a인 지점은 전기장이 0이어서 전위의 변화가 없습니다.
따라서 평행판 사이를 제외한 좌우는 전기장은 0이지만 전위는 같지 않으며 경계점의 전위와 같은 값을 갖게 됩니다.
물론 기준점(x=0)인 지점의 전위가 0이 아니라 V0라는 특정한 양 또는 음의 값을 갖는다고 하면, C공간은 A공간보다는 x=0부터 x=a까지 지나 오면서 얻거나 잃은 전위만큼 차이가 나게 될 것 입니다. 이 문제의 경우는 전기장이 +x방향이므로 C공간은 A공간보다는 항상 -[σ/ε0]a 만큼 낮은 상수값을 가지게 될 것입니다. 즉 C공간은 V0-[σ/ε0]a 의 전위를 갖는다고 이해하시면 되겠습니다.
그럼 열공하세요~