정전기관성 기준계에 대해 고정된 전하를 갖는 입자나 전하를 띤 물체의 특성과 상호 작용을 연구하는 물리학의 한 분야입니다.
전하전자기 상호 작용에 들어가는 신체 또는 입자의 특성을 특성화하고 이러한 상호 작용 동안 힘과 에너지의 값을 결정하는 물리량입니다. 국제 단위계에서 전하의 단위는 쿨롱(C)입니다.
전기 요금에는 두 가지 유형이 있습니다.
- 긍정적인;
- 부정적인.
물체를 구성하는 음으로 하전된 입자의 총 전하가 양으로 하전된 입자의 총 전하와 같으면 물체는 전기적으로 중성입니다.
안정적인 전하 운반체는 소립자와 반입자입니다.
양전하 운반체는 양성자와 양전자이고, 음전하 운반체는 전자와 반양성자입니다.
시스템의 총 전하는 시스템에 포함된 물체의 전하의 대수적 합과 같습니다. 즉:
전하보존의 법칙: 폐쇄되고 전기적으로 격리된 시스템에서는 시스템 내에서 어떤 프로세스가 발생하더라도 총 전하는 변하지 않습니다.
격리된 시스템- 이는 전하를 띤 입자나 어떤 물체도 경계를 통해 외부 환경으로부터 침투하지 않는 시스템입니다.
전하보존의 법칙- 이는 입자 수 보존의 결과입니다. 공간에서 입자의 재분배가 발생합니다.
지휘자- 상당한 거리를 자유롭게 이동할 수 있는 전하를 지닌 몸체입니다.
전도체의 예: 고체 및 액체 상태의 금속, 이온화된 가스, 전해질 용액.
유전체- 신체의 한 부분에서 다른 부분으로 이동할 수 없는 전하, 즉 구속된 전하를 가진 신체입니다.
유전체의 예: 석영, 호박색, 에보나이트, 일반 조건의 가스.
대전-이것은 신체가 전자기 상호 작용에 참여하는 능력, 즉 전하를 획득하는 결과로 나타나는 과정입니다.
신체의 전기화- 이것은 신체에 있는 전하를 재분배하는 과정으로, 그 결과 신체의 전하가 반대 부호가 됩니다.
전기화 유형:
- 전기 전도성으로 인한 대전. 두 개의 금속체가 접촉할 때, 하나는 대전되고 다른 하나는 중성인 경우, 신체의 전하가 음이면 특정 수의 자유 전자가 대전된 물체에서 중성으로 이동하고, 신체의 전하가 양이면 그 반대입니다. .
결과적으로 첫 번째 경우 중성 몸체는 음전하를 받고 두 번째 경우에는 양전하를 받게됩니다.
- 마찰에 의한 전기화. 일부 중성체의 마찰에 의한 접촉의 결과로 전자는 한 몸체에서 다른 몸체로 전달됩니다. 마찰에 의한 대전은 정전기의 원인이며, 예를 들어 플라스틱 빗으로 머리를 빗거나 합성 셔츠나 스웨터를 벗는 경우 방전이 눈에 띄게 나타납니다.
- 영향력을 통한 전기화대전체를 중성 금속 막대의 끝에 가져오고 양전하와 음전하의 균일한 분포를 위반하는 경우 발생합니다. 그 분포는 독특한 방식으로 발생합니다. 막대의 한 부분에는 과도한 음전하가 나타나고 다른 부분에는 양전하가 나타납니다. 이러한 전하는 유도라고 불리며, 그 발생은 대전체의 전기장의 영향으로 금속에서 자유 전자의 이동으로 설명됩니다.
포인트 충전- 이것은 주어진 조건에서 크기를 무시할 수 있는 대전체입니다.
포인트 충전전하를 띠는 물질점이다.
대전된 물체는 다음과 같은 방식으로 서로 상호 작용합니다. 반대로 대전된 물체는 끌어당기고, 비슷하게 대전된 물체는 밀어냅니다.
쿨롱의 법칙: 진공에서 두 고정 점전하 q1과 q2 사이의 상호 작용력은 전하 크기의 곱에 직접적으로 비례하고 둘 사이의 거리의 제곱에 반비례합니다.
전기장의 주요 특성- 이는 전기장이 어떤 힘으로 전하에 영향을 미친다는 것입니다. 전기장은 전자기장의 특별한 경우이다.
정전기장고정 전하의 전기장입니다. 전기장 강도는 주어진 지점에서 전기장의 특성을 나타내는 벡터량입니다. 주어진 지점에서의 전계 강도는 전하의 크기에 대한 전하의 주어진 지점에 위치한 점 전하에 작용하는 힘의 비율에 의해 결정됩니다.
긴장- 이것은 전기장의 힘 특성입니다. 이를 통해 이 전하에 작용하는 힘을 계산할 수 있습니다: F = qE.
국제 단위계에서 전압의 단위는 미터당 볼트입니다. 전압선은 전기장의 그래픽 표현을 사용하는 데 필요한 가상의 선입니다. 장력선은 공간의 각 지점에서 접선이 주어진 지점의 전계 강도 벡터와 방향이 일치하도록 그려집니다.
필드 중첩의 원리: 여러 소스의 필드 강도는 각 소스의 필드 강도의 벡터 합과 같습니다.
전기 쌍극자- 이것은 서로 일정한 거리에 위치한 모듈러스 반대 점 전하(+q 및 –q)가 동일한 두 개의 집합입니다.
쌍극자(전기) 모멘트쌍극자의 주요 특성인 벡터 물리량이다.
국제 단위계에서 쌍극자 모멘트의 단위는 쿨롱 미터(C/m)입니다.
유전체 유형:
- 극선, 여기에는 양전하와 음전하의 분포 중심이 일치하지 않는 분자(전기 쌍극자)가 포함됩니다.
- 비극성, 양전하와 음전하의 분포 중심이 일치하는 분자와 원자에서.
양극화유전체가 전기장에 놓일 때 발생하는 과정입니다.
유전체의 분극외부 전기장의 영향으로 유전체의 양전하와 음전하가 반대 방향으로 변위되는 과정입니다.
유전율유전체의 전기적 특성을 특징짓는 물리량이며 진공에서의 전계 강도 계수와 균질 유전체 내부의 이 전계 강도 계수의 비율에 의해 결정됩니다.
유전 상수는 무차원 양이며 무차원 단위로 표현됩니다.
강유전체- 이것은 외부 전기장이 없고 대신 입자의 쌍극자 모멘트의 자발적인 방향이 발생하는 결정질 유전체 그룹입니다.
압전 효과- 이는 특정 방향으로 일부 결정이 기계적 변형되는 동안 나타나는 효과로, 반대 유형의 전하가 표면에 나타납니다.
전기장 잠재력. 전기 용량
정전기 전위주어진 지점에서 정전기장을 특징짓는 물리량으로, 전하와 전계의 상호 작용의 위치 에너지 대 전장의 주어진 지점에 배치된 전하의 값의 비율에 의해 결정됩니다. 
국제 단위계의 측정 단위는 볼트(V)입니다.
점전하의 전계 전위는 다음에 의해 결정됩니다. 
q > 0인 조건에서는 k > 0입니다. 만약 q
전위에 대한 장 중첩의 원리: 정전기장이 여러 소스에 의해 생성된 경우 공간의 특정 지점에서의 전위는 전위의 대수적 합으로 정의됩니다.
전기장의 두 지점 사이의 전위차는 시작점에서 마지막 지점까지 양전하를 이 전하로 이동시키는 정전기력의 작업 비율에 의해 결정되는 물리량입니다. 
등전위면- 전위 값이 동일한 정전기장 지점의 기하학적 영역입니다.
전기 용량도체의 전기적 특성을 특징짓는 물리량으로, 전하를 보유하는 능력을 정량적으로 측정한 것입니다.
절연된 도체의 전기 용량은 도체의 전하와 전위의 비율에 의해 결정되며, 도체의 전계 전위는 무한대 지점에서 0과 같다고 가정합니다.
옴의 법칙
동종 체인 섹션- 전류원이 없는 회로 부분입니다. 이러한 섹션의 전압은 끝 부분의 전위차에 의해 결정됩니다. 즉: 
1826년에 독일 과학자 G. Ohm은 회로의 균일한 부분의 전류 강도와 그 양단의 전압 사이의 관계를 결정하는 법칙을 발견했습니다. 즉, 도체의 전류 강도는 도체 양단의 전압에 정비례합니다. , 여기서 G는 비례 계수이며, 이 법칙에서는 전기 전도도 또는 도체의 전도도라고 하며 공식에 의해 결정됩니다.
도체 전도성저항의 역수인 물리량이다.
국제 단위계에서 전기 전도도의 단위는 지멘스(Cm)입니다.
지멘스의 물리적 의미: 1cm는 저항이 1Ω인 도체의 전도도입니다.
회로의 한 부분에 대한 옴의 법칙을 얻으려면 전기 전도도 대신 위에 주어진 공식에 저항 R을 대입해야 합니다. 그러면 다음과 같습니다.
회로 섹션에 대한 옴의 법칙: 회로 섹션의 전류 세기는 회로 전체의 전압에 정비례하고 회로 섹션의 저항에 반비례합니다.
완전한 회로에 대한 옴의 법칙: 전류원을 포함하여 분기되지 않은 폐쇄 회로의 전류 세기는 이 소스의 기전력에 정비례하고 이 회로의 외부 저항과 내부 저항의 합에 반비례합니다.
서명 규칙:
- 선택한 방향으로 회로를 우회할 때 소스 내부의 전류가 바이패스 방향으로 이동하면 이 소스의 EMF는 양수로 간주됩니다.
- 선택한 방향으로 회로를 우회할 때 소스 내부의 전류가 반대 방향으로 흐르면 이 소스의 EMF는 음수로 간주됩니다.
기전력(EMF)전류 소스에서 외부 힘의 작용을 특성화하는 물리량입니다. 전류 소스의 에너지 특성입니다. 폐쇄 루프의 경우 EMF는 폐쇄 루프를 따라 양전하를 이 전하로 이동시키기 위해 외부 힘에 의해 수행된 작업의 비율로 정의됩니다. 
국제 단위계에서 EMF의 단위는 볼트입니다. 회로가 열리면 전류원의 EMF는 해당 단자의 전기 전압과 같습니다.
줄-렌츠 법칙: 전류가 흐르는 도체에서 발생하는 열의 양은 전류의 제곱, 도체의 저항, 전류가 도체를 통과하는 시간의 곱으로 결정됩니다. 
회로의 한 부분을 따라 전하의 전기장을 이동할 때 작동하며, 이는 회로의 이 부분 끝의 전압과 전하의 곱에 의해 결정됩니다.
직류 전원도체를 따라 하전 입자를 이동시키기 위해 필드가 수행하는 작업 속도를 특성화하는 물리량이며 시간에 따라 전류가 수행하는 작업의 비율에 의해 결정됩니다. 
키르히호프의 법칙, 이는 분기형 DC 회로를 계산하는 데 사용되며, 그 핵심은 회로 섹션의 주어진 저항과 이에 적용된 EMF, 각 섹션의 전류 강도를 찾는 것입니다.
첫 번째 규칙은 노드 규칙입니다. 노드에서 수렴하는 전류의 대수적 합은 두 개 이상의 가능한 전류 방향이 있는 지점이며 0과 같습니다.
두 번째 규칙은 윤곽선의 규칙입니다. 모든 폐쇄 회로, 분기 전기 회로에서 전류 강도와 이 회로의 해당 섹션의 저항을 곱한 대수적 합은 다음에 적용된 EMF의 대수적 합에 의해 결정됩니다. 그것: 
자기장- 이것은 전자기장의 발현 형태 중 하나이며, 그 특이성은이 장이 운동 상태에 관계없이 움직이는 입자와 전하를 가진 물체뿐만 아니라 자화 된 물체에만 영향을 미친다는 것입니다.
자기 유도 벡터공간의 임의 지점에서 자기장을 특성화하는 벡터량으로, 전류가 흐르는 도체 요소에 자기장에서 작용하는 힘과 전류 강도와 도체 요소의 길이의 곱의 비율을 결정합니다. 이 단면적에 대한 단면적을 통과하는 자속의 비율에 대한 모듈러스.
국제 단위계에서 유도 단위는 테슬라(T)입니다.
자기 회로자기장이 집중되는 물체 또는 공간 영역의 집합입니다.
자속(자기유도선속)는 평면의 면적에 의한 자기 유도 벡터의 크기와 평면에 대한 법선 벡터 사이의 각도 / 법선 벡터와 법선 벡터 사이의 각도의 코사인에 의해 결정되는 물리량입니다. 유도 벡터의 방향.
국제 단위계에서 자속의 단위는 웨버(Wb)입니다.
오스트로그라드스키-가우스 정리자기 유도 자속의 경우: 임의의 닫힌 표면을 통과하는 자속은 0입니다.
폐쇄 자기 회로에 대한 옴의 법칙: 
자기 투자율물질의 자기 특성을 특징 짓는 물리량으로, 매질의 자기 유도 벡터 계수와 진공 공간의 동일한 지점에서의 유도 벡터 계수의 비율에 의해 결정됩니다.
자기장 강도자기장을 정의하고 특성화하는 벡터량이며 다음과 같습니다. 
암페어 전력- 이것은 전류가 흐르는 도체에 자기장으로 인해 작용하는 힘입니다. 기본 암페어 힘은 다음 관계식에 의해 결정됩니다.
앙페르의 법칙: 요소와 각도를 이루는 유도가 있는 균일한 자기장의 측면에서 전류가 흐르는 도체의 작은 세그먼트에 작용하는 힘의 계수
중첩 원리: 공간의 주어진 지점에서 다양한 소스가 자기장을 형성할 때, 그 유도는 B1, B2, ..이며, 이 지점에서 결과적인 자기장 유도는 다음과 같습니다. 
김릿 규칙 또는 오른쪽 나사 규칙:조일 때 김렛 끝의 병진 이동 방향이 공간의 전류 방향과 일치하면 각 지점에서 김렛의 회전 이동 방향은 자기 유도 벡터의 방향과 일치합니다.
비오-사바르-라플라스 법칙:전류와 함께 특정 길이의 도체 요소에 의해 진공에서 생성된 자기장의 모든 지점에서 자기 유도 벡터의 크기와 방향을 결정합니다. 
전기장과 자기장에서 하전 입자의 이동 로렌츠 힘은 자기장에서 움직이는 입자에 영향을 미치는 힘입니다. 
왼손 법칙:
- 자기 유도 선이 손바닥에 들어가고 확장된 네 손가락이 전류와 정렬되도록 왼손을 배치해야 합니다. 그런 다음 90° 구부러진 엄지손가락이 암페어 힘의 방향을 나타냅니다.
- 자기 유도 선이 손바닥에 들어가고 4개의 확장된 손가락이 입자의 양전하를 갖는 입자 속도 방향과 일치하거나 속도와 반대 방향으로 향하도록 왼손을 배치해야 합니다. 입자의 음전하를 갖는 입자의 경우 엄지손가락을 90° 구부리면 하전 입자에 작용하는 로렌츠 힘의 방향이 표시됩니다.
움직이는 전기장과 자기장의 전하에 공동 작용이 있는 경우 결과적인 힘은 다음과 같이 결정됩니다. 
질량 분석기 및 질량 분석기- 원소의 상대 원자 질량을 정확하게 측정하기 위해 특별히 설계된 도구입니다.
패러데이의 법칙. 렌츠의 법칙
전자기 유도-교류 자기장에 위치한 전도 회로에서 유도 EMF가 발생한다는 사실로 구성된 현상입니다.
패러데이의 법칙: 회로의 전자기 유도 EMF는 이 회로로 둘러싸인 표면을 통과하는 자속 F의 변화율과 수치적으로 동일하고 부호가 반대입니다. 
유도 전류- 로렌츠 힘의 영향으로 전하가 움직이기 시작하면 형성되는 전류입니다.
렌츠의 법칙: 폐쇄 회로에 나타나는 유도 전류는 항상 회로에 의해 제한된 영역을 통해 생성되는 자속이 이 전류를 발생시킨 외부 자기장의 변화를 보상하려는 방향을 갖습니다.
유도 전류의 방향을 결정하기 위해 렌츠의 법칙을 사용하는 절차:
소용돌이 장- 장력선이 닫힌 선인 장으로, 그 원인은 자기장에 의한 전기장 생성입니다.
닫힌 고정 도체를 따라 단일 양전하를 이동할 때 소용돌이 전기장의 작업은 이 도체에서 유도된 EMF와 수치적으로 동일합니다.
토키 후코-저항이 낮기 때문에 거대한 도체에 나타나는 큰 유도 전류입니다. 와전류에 의해 단위 시간당 방출되는 열량은 자기장의 변화 주파수의 제곱에 정비례합니다.
자기 유도. 인덕턴스
자기 유도- 이것은 변화하는 자기장이 전류가 흐르는 바로 그 도체에 EMF를 유도하여 이 자기장을 형성한다는 사실로 구성된 현상입니다.
전류 I가 있는 회로의 자속 Ф는 다음과 같이 결정됩니다.
Ф = L, 여기서 L은 자체 인덕턴스 계수(전류 인덕턴스)입니다.
인덕턴스- 전류 세기가 변할 때 회로에 나타나는 자기 유도 EMF의 특성인 물리량으로, 도체로 둘러싸인 표면을 통과하는 자속과 회로의 직류 세기의 비율에 의해 결정됩니다. :
국제 단위계에서 인덕턴스의 단위는 헨리(H)입니다.
자기 유도 EMF는 다음에 의해 결정됩니다. 
자기장 에너지는 다음에 의해 결정됩니다.
등방성 및 비강자성 매체에서 자기장의 체적 에너지 밀도는 다음과 같이 결정됩니다. 
정의 1
정전기학(Electrostatics)은 특정 시스템에서 정지해 있는 전기적으로 충전된 물체를 연구하고 설명하는 전기역학의 광범위한 분야입니다.
실제로 정전기 전하는 양극(실크 위의 유리)과 음극(양모 위의 단단한 고무)의 두 가지 유형이 있습니다. 기본 전하는 최소 전하($e = 1.6 ∙10^( -19)$C)입니다. 모든 신체의 전하는 기본 전하의 정수배입니다: $q = Ne$.
물질적 신체의 전기화는 신체 간 전하의 재분배입니다. 전기화 방법: 접촉, 마찰 및 영향.
전기 양전하 보존 법칙 - 닫힌 개념에서 모든 기본 입자 전하의 대수적 합은 안정적이고 변하지 않습니다. $q_1 + q _2 + q _3 + …..+ q_n = 상수$. 이 경우의 테스트 전하는 점 양전하입니다.
쿨롱의 법칙
이 법칙은 1785년에 실험적으로 확립되었습니다. 이 이론에 따르면 매질 속에 정지해 있는 두 점전하 사이의 상호 작용력은 항상 다음과 같습니다. 정비례양의 계수의 곱과 반비례그들 사이의 총 거리의 제곱입니다.
전기장은 안정된 전하 사이에서 상호작용하고, 전하 주위에 형성되며, 전하에만 영향을 미치는 독특한 유형의 물질입니다.
점 모양의 고정 요소의 이러한 과정은 뉴턴의 제3법칙을 완전히 따르며, 입자가 서로 동일한 힘으로 끌어당기면서 서로 밀어내는 결과로 간주됩니다. 정전기학에서 안정된 전하 사이의 관계를 쿨롱 상호작용이라고 합니다.
쿨롱의 법칙은 대전된 물질체, 균일하게 대전된 공 및 구에 대해 완전히 공정하고 정확합니다. 이 경우 거리는 주로 공간 중심의 매개변수로 사용됩니다. 실제로, 이 법칙은 대전체의 크기가 그들 사이의 거리보다 훨씬 작을 경우 신속하고 효율적으로 이행됩니다.
참고 1
도체와 유전체도 전기장에서 작용합니다.
첫 번째는 자유 전자기 전하 캐리어를 포함하는 물질을 나타냅니다. 도체 내부에서 전자의 자유로운 이동이 발생할 수 있습니다. 이러한 요소에는 용액, 금속 및 다양한 전해질 용융물, 이상 기체 및 플라즈마가 포함됩니다.
유전체는 자유 전하 운반체가 있을 수 없는 물질입니다. 유전체 자체 내부에서 전자의 자유로운 이동은 전류가 흐르지 않기 때문에 불가능합니다. 유전체 단위와 동일하지 않은 투과성을 갖는 것은 이러한 물리적 입자입니다.
전력선 및 정전기
초기 전계 강도의 힘선은 연속선이며, 통과하는 각 매체의 접선점이 장력 축과 완전히 일치합니다.
전력선의 주요 특성:
- 교차하지 마십시오.
- 닫히지 않았습니다.
- 안정적인;
- 최종 방향은 벡터의 방향과 일치합니다.
- $+ q$ 또는 무한대에서 시작하고 $– q$에서 끝납니다.
- 전하 근처에 형성됩니다(전압이 더 큰 곳).
- 주 도체의 표면에 수직.
정의 2
전위차 또는 전압(Ф 또는 $U$)은 양전하 궤적의 시작점과 끝점에서의 전위 크기입니다. 경로 세그먼트를 따라 전위 변화가 적을수록 결과적인 전계 강도도 낮아집니다.
전기장의 세기는 항상 초기 전위를 감소시키는 방향으로 향합니다.
그림 2. 전하 시스템의 위치 에너지. Author24 - 학생 작품의 온라인 교환
전기 용량은 도체가 자체 표면에 필요한 전하를 축적하는 능력을 나타냅니다.
이 매개변수는 전하에 의존하지 않지만 도체의 기하학적 치수, 모양, 위치 및 요소 사이의 매체 특성에 의해 영향을 받을 수 있습니다.
커패시터는 회로에 방출하기 위해 전하를 빠르게 축적하는 데 도움이 되는 범용 전기 장치입니다.
전기장과 그 강도
현대 과학자들에 따르면 안정적인 전하는 서로 직접적인 영향을 미치지 않습니다. 정전기의 각 충전된 물리적 몸체는 환경에 전기장을 생성합니다. 이 과정은 다른 하전된 물질에 힘을 가합니다. 전기장의 주요 특성은 약간의 힘으로 점전하에 작용한다는 것입니다. 따라서 양으로 하전된 입자의 상호 작용은 하전된 요소를 둘러싸는 장을 통해 발생합니다.
이 현상은 소위 테스트 전하(연구 중인 전하를 크게 재분배하지 않는 작은 전하)를 사용하여 연구할 수 있습니다. 필드를 정량적으로 식별하기 위해 전기장 강도라는 전력 기능이 도입되었습니다.
장력은 필드의 특정 지점에 배치된 테스트 전하에 필드가 작용하는 힘과 전하 자체의 크기의 비율과 동일한 물리적 지표입니다.
전기장의 강도는 벡터 물리량입니다. 이 경우 벡터의 방향은 주변 공간의 각 물질 지점에서 양전하에 작용하는 힘의 방향과 일치합니다. 시간이 지나도 변하지 않고 움직이지 않는 요소의 전기장은 정전기로 간주됩니다.
전기장을 이해하기 위해 각 시스템의 장력 주축 방향이 점에 대한 접선 방향과 일치하도록 그려지는 힘선이 사용됩니다.
정전기의 전위차
정전기장은 하나의 중요한 특성을 포함합니다. 점전하를 전기장의 한 지점에서 다른 지점으로 이동할 때 움직이는 모든 입자의 힘에 의해 수행되는 일은 궤적의 방향에 의존하지 않고 오로지 정전기장의 위치에 의해서만 결정됩니다. 초기 및 최종 라인과 전하 매개변수.
전하의 운동 형태로부터 작업이 독립된 결과는 다음과 같습니다. 닫힌 궤적을 따라 전하를 변환할 때 정전기장의 힘의 기능은 항상 0과 같습니다.
그림 4. 정전기장 전위. Author24 - 학생 작품의 온라인 교환
재산 정전기장 전위전위 및 내부 전하 에너지의 개념을 소개하는 데 도움이 됩니다. 그리고 이 전하 값에 대한 필드의 위치 에너지 비율과 동일한 물리적 매개변수를 전기장의 일정 전위라고 합니다.
정전기학의 여러 복잡한 문제에서 위치 에너지의 크기와 전위 자체가 0이 되는 기준 물질 지점의 전위를 결정할 때 무한대 지점을 사용하는 것이 편리합니다. 이 경우 전위의 중요성은 다음과 같이 결정됩니다. 공간의 임의 지점에서 전기장의 전위는 주어진 시스템에서 양의 단위 전하를 무한대로 제거할 때 내부 힘이 수행하는 작업과 같습니다.
