분야
hwp- 목 차 -
1. 가우스의 법칙
1-1. 쿨롱의 법칙
1-2. 전기선속
1-3. 가우스의 법칙
2. 자기에 대한 가우스의 법칙
2-1. 자기의 정의
2-2. 비오-사바르의 법칙
2-3. 앙페르의 법칙
2-4. 자기에 대한 가우스의 법칙
3. 패러데이의 법칙
3-1. 패러데이의 유도 법칙
3-2. 유도 기전력과 전기장
4. 맥스웰의 정리와 맥스웰 방정식
4-1. 앙페르-맥스웰의 법칙
4-2. 맥스웰 방정식
1. 가우스의 법칙
1-1. 쿨롱의 법칙
전기장과 자기장과의 관계를 기술하는 첫 번째 법칙인 가우스의 법칙은 ‘쿨롱의 법칙’과 유사하다. 이 두 개의 법칙은 서로의 형태로 유도하는 것이 가능하다.
쿨롱은 자신이 발명한 비틀림 저울을 사용하여 대전된 물체 사이의 전기력의 크기를 측정하였다. 비틀림 저울의 작동원리는 대전된 두 구 A와 B 사이의 전기력은 서로 잡아당기거나 밀어서 매달린 줄이 비틀어지게 된다. 이 비틀어진 줄의 복원력 토크는 줄이 회전한 각도에 비례하기 때문에, 이 각도를 측정하면 인력 또는 척력인 전기력의 정량적인 크기를 얻을 수 있다. 마찰에 의해 구가 대전되면, 구 사이의 전기력은 만유인력에 비하여 대단히 크기 때문에 만유인력의 영향을 무시할 수 있다.
쿨롱의 실험으로부터, 정지한 두 대전입자 사이에 작용하는 전기력(Electric force)의 성질을 일반화할 수 있다. 이 전기력을 때때로 정전기력이라고도 한다. 크기가 없는 대전 입자를 점전하(Point charge)라는 용어로 사용한다. 전자와 양성자의 모형에서는 전자와 양성자의 전기적인 행태를 점전하로 기술한다. 실험에서, 두 점전하 사이의 전기력의 크기를 쿨롱의 법칙으로 구할 수 있다.