전계에 저장된 에너지를 어떻게 이해하면 될까요?

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질문 전계에 저장된 에너지를 어떻게 이해하면 될까요?

공대생카짓

추천 0 비추천 0 댓글 4 조회수 218 작성일 2021-06-29 02:38:20

https://arca.live/b/physics/29042996

hayt 전자기학 9판으로

4.8절 electrostatic energy(정전기 에너지) 를 공부하고 있는데

거기에 나오는 '전계에 저장된 에너지' 라는 용어가 있습니다.

식은

이렇게 표시가 되는데 이걸 어떻게 이해해야 할지 감이 안잡히네요.

예시로 들만한 좋은게 있을까요?

댓글 [4]

박홍길

2021-06-29 04:05:30 답글

전자기파는 에너지를 가지고 있음-> 전자기파는 전기장과 자기장으로 이루어짐-> 따라서 전기장과 자기장 모두 에너지를 가지고 있음.

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ㅇㅇ (59.6)

2021-06-29 05:39:06 삭제 수정 답글

전기 퍼텐셜(V)이 존재하는 공간상에 전하(q)가 있으면 전하는 전기 퍼텐셜 에너지(qV)를 가짐. 해당 에너지를 공간에 대한 적분으로 나타내면 전하 밀도와 전기 퍼텐셜의 곱에 비례하는 형태로 나타나고 결과적으로는 전기장의 제곱에 비례하는 형태가 됨

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멋진_나날들

2021-06-29 07:33:30 답글

공간상에 쭉 퍼져있는 장에 에너지가 퍼져 있는거지

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ㅇㅇ (124.51)

2021-06-30 18:56:12 삭제 수정 답글

직관적인 이해를 위한 예시가 필요한 거라면 전위차가 0인 평행판 축전기에서 전하를 하나 하나 옮겨서 V만큼의 전위차를 만드는 데에 소요되는 총 에너지량을 계산해서 나온 결과물을 V=Ed 공식 이용해서 E에 대한 식으로 바꿔보는 방법이 있음. 그러면 정확하게 위 수식이랑 동일한 값을 내놓는데, 이걸 우리가 전기장에 저장된 에너지라고 함. 
원래는 해당하는 장을 만드는 데에 쓰이는 에너지이기는 한데, 이 에너지가 전기장 자체에 저장된다고 해석해서 새롭게 정의한 게 에너지밀도인데, 앞선 축전기의 예시에서도 알 수 있겠지만, 질문에 나온 수식은 미소 공간 하나하나를 축전기로 보고서 거기에 담긴 에너지를 총합한 개념임.

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