전기장의 방향은 어떻게 결정되나요?

Question

전하의 주변에서 형성되는 전기장의 경우 일정한 방향성을 가지는 것으로 알고 있습니다. 이러한 방향은 어떤 기준에 의해서 정해지고, 전하의 종류와는 어떤 상관관계를 가지는지 의견 부탁드립니다.

Answer 1

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

전기장의 방향은 양전하를 아주 작은 시험전하로 놓았을 때 그 전하가 힘을 받는 방향을 기준으로 정해집니다. 그래서 양전하 주변에서는 전기장이 바깥쪽으로 퍼져나가는 방향이 되고 음전하 주변에서는 반대로 안쪽으로 끌려들어가는 방향으로 정의됩니다 즉 전기장의 방향은 전하의 종류와 직접 연결되어 있으며 같은 부호끼리는 밀어내고 다른 부호끼리는 끌어당기는 성질이 방향 결정의 핵심 원리입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이승호 전문가입니다.

전기장의 방향은 그 공간에 아주 작은 크기의 양전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 힘의 방향을 기준으로 삼아 결정합니다. 이것이 물리학에서 전 세계적으로 통용되는 약속입니다.

따라서 전기장을 만들어내는 중심 전하의 종류에 따라 방향이 확연하게 달라집니다. 중심에 있는 전하가 플러스 전하인 경우에는 양전하끼리 서로 밀어내는 척력이 작용하기 때문에 전기장의 방향은 중심에서 바깥쪽으로 나아가는 방사형 모양을 띠게 됩니다. 반대로 중심에 있는 전하가 마이너스 전하인 경우에는 플러스 성질을 가진 가상의 전하를 끌어당기는 인력이 작용하므로 주변의 전기장 방향은 중심을 향해 사방에서 들어오는 형태가 됩니다.

결과적으로 전기장의 방향은 플러스 전하에서 출발하여 마이너스 전하로 들어가는 흐름을 가지게 되며 이는 전하 주변에 생기는 전기력선의 모습을 통해서도 직관적으로 확인할 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.

경기장의 방향은 + 1 쿨롱에 양 전하를 놓았을 때 그 전하가 받는 힘의 방향으로 결정됩니다. 그래서 양 전하 주변에서는 밀어내는 방향인 바깥쪽으로 나갑니다. 음 전화 주변에서는 끌어당기는 방향인 안쪽으로 들어오게 되지요. 전하의 종류에 따라서 힘의 방향이 정반대가 됩니다. 그래서 전기장의 방향성도 완전히 다르게 형성된다고 보실 수 있죠. 결론적으로 한마디로 양전하는 전기장의 출발점이 됩니다. 그리고 음전하는 도착점이 되는 구조죠.