두 점전하의 전기장

 

그림 II-5의 (가)는 전하량이 같고 부호가 반대인 두 전하 주위의 전기력선을 나타낸 것이다. 두 전하 사이에는 인력이 작용하고 전기력선은 (+)전하에서 나와 (-)전하로 들어간다. 두 전하의 전하량이 같으므로 (+)전하에서 나온 전기력선의 수는 (-)전하로 들어가는 전기력선의 수와 같다.

 

그림 (나)는 전하량이 같은 두 개의 (+)전하 주위의 전기력선을 나타낸 것이다. 동일한 개수의 전기력선이 각 전하에서 나오는데, 이는 전하량이 같기 때문이다. 전기력선은 서로 밀어내는 모양인데, 이것은 두 전하 사이에 척력이 작용하기 때문이다.

 

두 전하의 전하량이 서로 다른 경우에는 전기장이 어떻게 형성되는지 알아보자.

전하량이-Q와 +2Q인 두 전하 사이의 전기력선은 그림 II-6과 같다. 전기력이 전하량에 비례하므로 전기력선은 전하량에 비례하여 그 개수를 조절한다. -Q에 들어가는 선들보다 +2Q에서 나가는 전기력선의 수가 2배 많다. 이것은 +2Q에 의한 전기장의 세기가 -Q에 의한 전기장의 세기보다 2배 크다는 것이다.

 

그림 II-7과 같이 부호가 서로 반대이고, 전하량이 같은 두 개의 평행한 금속판 사이의 전기력선은 (+)판에서 나와 (-)판으로 들어간다. 두 판 사이의 간격이 매우 가까우면 판의 가운데 부분에서의 전기력선은 서로 평행하고 일정한 간격이 된다.

전기력선의 간격이 일정한 것은 두 판 사이에서 전기장 세기가 일정하다는 것을 의미한다. 평행한 금속판 사이에는 방향과 세기가 일정한 전기장이 형성된다. 이러한 전기장을 균일한 전기장이라고 한다.

 

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