점으로 이루어진 전하가 동일한 평면 위에 있을 때, 전기장의 크기를 구하거나, 점전하가 받는 힘을 구하는 문제입니다. 쿨롱의 법칙에 따라 거리와 전하량을 알면 힘의 크기를 알 수 있습니다. 힘의 방향은 인력인가 척력인가하는 것입니다. [직선위의 점전하]에서 조심하여야 할 점과 크게 다르지 않습니다. 이 부분을 level 5 로 올려 놓은 것은 방향이 평면위에서 일어나는 일이기 때문에 각 방향에 더욱 신경을 써야한다는 점 때문입니다.
전기력도 역학시간에 배운 ‘힘’과 다를 바 없습니다. 모든 힘 (합력)을 구할 때는 방향의 각 성분 별로 더해 주면 됩니다.
전기장도 전기력을 모든 힘 (합력)을 각 성분 별로 더하는 것과 같은 방법으로 구하면 됩니다. 전기장의 정의를 생각하면 너무 당연합니다. 설명하지 않을 테니 혼자서 잘 생각해 보십시오. 그래도 이해가 되지 않는다면 ‘나는 ~~~~ 이렇게 생각하기 때문에 전기장을 구하는 방법은 ~~~~ 이렇게 다르다’고 생각하는 내용을 게시판에 올려주시면 진지하게 검토해드리겠습니다.
당연히 각 성분을 생각해야하는 만큼 직선위의 점전하 문제를 풀 때 보다 어렵습니다. 평면위에서 일어나는 문제를 잘 적응해야 전하가 입체적으로 있을 때도 잘 생각할 수 있을 것입니다. 문제로 나오든 안 나오든 연습을 해 둘 이유는 충분합니다.
전위/ 전기적 퍼텐셜 에너지 (전기적 위치 에너지) 는 스칼라 양입니다. 각각을 구한 다음 그냥 더해주면 됩니다. 그러나, 퍼텐셜 에너지는 기준값을 어떻게 잡든지 상관없었다고 함부러 기준값을 잡으면 안됩니다. 모든 전하들의 기준값이 되는 곳이 같아야 합니다.
> 그래서, 각각을 구한 다음 그냥 더해주는 전략이 쉽지 않은 일이 됩니다. 그런 방법은 상위 level 이 되었을 때 쓰도록 합시다.
처음 배울 때 전기장을 적분하는 것으로 배웠으니, 먼저 전기장을 잘 구한 다음, 적분하는 방법이 더 적절할 것 같다는 생각을 해 봅니다.
다행히 다수의 공개된 문제들이 있습니다.
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