전하의 정의, 종류와 속성

전하는 물질의 고유한 물리적 성질이다. 물질은 전기장 또는 자기장을 유지하는 데 힘을 느낍니다. 전하는 전기장을 생성하고 전하가 움직이기 시작하면 자기장이 생성됩니다. 전기장과 자기장을 결합하면 전자기장이 생깁니다. 

 

 

 

반응형

 

 

1. 전하란?

전하는 모든 물질 또는 입자의 아원자 성질이다. 입자는 전기장에 머물 때 힘을 경험합니다. 전하를 "Q" 또는 "q"로 표시하며 쿨롱으로 측정됩니다. 요컨대, 전하는 전기적 거동을 보여주는 물질의 고유한 속성이라고 말할 수 있습니다.

 

 

 

반응형

 

 

2. 전하의 종류

전하에는 양전하와 음전하의 두 가지 유형이 있습니다. 양전하와 음전하는 각각 양성자와 전자에 의해 운반됩니다. 따라서 양성자는 양전하를 띠고 전자는 음전하를 가지며 중성자는 전하가 0입니다.

 

양성자나 전자의 전하의 크기는 같으며 1.6×10-19 쿨롱과 같습니다.

 

 

 

물질이 양성자보다 더 많은 전자를 가질 때, 그것은 음전하를 띱니다. 그리고 물질이 전자보다 더 많은 양성자를 가질 때, 그것은 양전하를 띱니다.

 

물질의 음전하와 양전하의 수가 같으면 음전하와 양전하가 상쇄되고 물질은 전기적으로 중성입니다.

 

크기와 방향이 모두 있는 경우 벡터량이라고 합니다. 벡터량은 벡터 덧셈의 삼각형 법칙과 벡터 덧셈의 평행 사변형 법칙과 같은 벡터 덧셈의 법칙을 따릅니다. 

 

전류의 흐름은 전하로 인해 발생합니다. 두 개 또는 세 개의 전류가 접합점에서 만나면 총 전류는 전류의 대수적 합입니다. 따라서 전하는 벡터 수량이 아닌 스칼라 수량입니다.

 

 

반응형

 

3. 전하의 속성

전하의 단위는 쿨롱입니다. 쿨롱은 전하 전달 속도를 보여줍니다. 1쿨롱은 1초에 전달되는 전하 수의 비율과 같습니다.

 

 

 

 

 

 

반응형

 

전하의 세 가지 중요한 속성은 다음과 같습니다 .

1. 전하 사이의 인력과 반발
2. 전하의 양자화
3. 전하의 양자화

 

1. 전하 사이의 인력과 반발력

같은 전하는 서로를 밀어내고, 다른 전하는 다른 전하가 서로를 끌어당깁니다.

 

 

 

인력과 반발력의 크기는 쿨롱의 정전기 법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다.

 

 

반응형

 

2. 전하의 양자화

전하 양자화 이론에 따르면 하전 입자는 e(전자 1개의 전하)의 정수, 즉 Q= ne와 동일한 전하를 가지며 여기서 n=1, 2, 3입니다. 결과적으로 전하는 e 전하의 정수 1,2, 3,4에 존재하며 1/2 C, 3/2 C 등에는 존재할 수 없습니다.

 

전하 1쿨롱에서 전자의 수(n)는 다음과 같습니다.

 

 

 

3. 전하의 보존

전하는 생성될 수도 없고 파괴될 수도 없으며 시스템의 전하는 일정하게 유지됩니다. 시스템에서 전하의 대수적 합은 일정하게 유지됩니다.