전위가 동일한 값을 가지는 곡면을 상상할 수 있다.
두 지점을 이어준 경로에 대한 전기장의 선적분이 0 이 된다면 두 지점사이의 전위차는 없다. 앞의 점전하인 경우 전하로부터 떨어진 거리가 같다면 전위차이가 없는 것이다. 이런 경우 두 지점이 등전위라고 말하며, 전위가 같은 지점을 전부 이어주면 3차원에서는 표면을, 2차원에서는 곡선을 이루게 되는 데 이를 각각 등전위면, 등전위선이라 한다.
다음 그림에 여러 가지 전기장의 분포에 대한 등전위선을 보여주고 있다.
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전기장과 등전위_ (a)는 왼편에서 오른쪽으로 향하는 균일한 전기장이 형성된 공간의 등전위선을 점선으로 나타낸다. 3차원에서라면 등전위를 이루는 영역은 전기장에 수직한 면이 된다. 이 경우는 등전위면이 될 것이다. (b)는 + 전하의 점전하가 만드는 전기장과 이의 등전위선을 나타낸다. 전기장은 점전하에서 바깥으로 향한다. 3차원이라면 등전위를 이루는 영역, 즉 등전위면은 전하의 위치가 중심이 되는 구면이 된다.
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쌍극자의 등전위_ +와 -의 두 점전하가 쌍극자를 이루고 있을 때의 전기장과 등전위선을 보여준다. 전기장은 +에서 나와서 -에서 끝난다. 등전위선은 각 지점에서의 전기장에 수직하게 지나므로 그림처럼 찌그러진 원의 모양을 한다. 3차원으로 생각하면 두 점전하를 이어준 직선에 대해 회전시킨 회전체의 곡면이 될 것이다.
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등전위면은 전기장과 수직으로 만난다.
위 그림에서 전기장과 등전위면은 수직으로 지나는 듯이 보이는 데 이는 사실일까? 언제나 전기장에 수직으로 전하를 옮긴다면 전기장이 해주는 일이 0 이므로 전위차이가 없다. 따라서 전기장과 등전위면이 어디서나 수직으로 교차하게 된다.
_ 전기장_ 전하
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