[일반물리] Gauss's Law(가우스법칙)

목차

1. 전기선속(Electric Flux)
1) 평면에서의 전기선속
2) 곡면에서의 전기선속

2. Gauss's Law(가우스 법칙)
1) 정의
2) 쿨롱법칙과 가우스법칙의 비교

3. 가우스법칙의 적용
1) 구 체적 전체에 분포한 전하에 의한 전기장
2) 구 표면에 분포한 전하
3) 선 전하
4) 면 전하
5) 번개기둥의 반지름 구하기

4. 전자기 재료 내에서의 가우스법칙 활용

본문내용

가우스 법칙에서 가우스 표면을 정하는데 있어 제약이 있지만 이것이 유명한 이유는 이것으로 인해서 구할 수 있는 것들이 상당히 많다는 것이다. 가우스 법칙을 이용하여 전기장을 구하려면 전기장을 만드는 전하 분포에 어떤 대칭성이 존재하여야 한다. 그래서 단순히 그 대칭성에 의해 전기장이 같다거나 전기장의 방향이 특별한 방향을 취할 것이라거나 하는 등 총선속을 구하는데 전기장을 모르더라도 전기장으로 총선속을 표현할 수가 있어야만 가우스 법칙을 적용할 수 있다. 다시 말하면 전기장을 만드는 원인인 전하 분포가 좋은 대칭성을 가지고 있으면 가우스법칙을 이용하여 전기장을 쉽게 구할 수 있다. 또한 쿨롱의 법칙은 직접 실험에 의해서 전기력이 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례한다는 것을 알아내었다. 그래서 정말로 정확히 거리의 제곱에 반비례하는지 또는 혹시 거리의 1.99제곱에 반비례하는 것은 아닌지 또는 거리의 2.01제곱에 반비례하는 것은 아닌지 확신할 수가 없었다. 그래서 쿨롱 이후 많은 실험학자들에 의해 거리의 제곱에 얼마나 정확히 근접하도록 반비례하는지 하는 실험이 많이 이루어졌다. 그러나 가우스 법칙을 위의 점전하의 경우에 적용한 것에서 알 수 있듯이 가우스 법칙이 성립한다면 전기력은 거리의 정확한 제곱에 반비례하는 것이 분명해 보인다.

참고 자료

없음