전위차(electric potential difference, potential difference, voltage)는 전기 퍼텐셜 차이(electric potential difference), 전압(voltage), 전기 압력(electric pressure) 등의 이름으로 불린다. 전기장(electric field) 안에서 단위 전하에 대한 전기적 위치에너지를 전위(electric potential)라고 한다. 전위차란 두 지점 사이의 전위의 차이를 의미하는 것으로 기준점에 대한 상대적인 차이로 나타낸다. 다시 말해 기준점에서 다른 점으로 단위 양 전하를 옮기는 데 필요한 일과 같다.
전압 즉 전위차는 전하 당 에너지로 표현된다. 즉, 1볼트(volt)는 1쿨롱(coulomb) 당 1줄(joule)과 같다 (1 V = 1 J/C). 가장 많이 쓰이는 기호(symbol)은 V이지만 ΔV라고 쓰이는 경우도 많다. 예를 들어 옴의 법칙(Ohm’s laws)이나 키르히호프 법칙(Kirchhoff’s circuit laws)에서 위와 같이 쓰인다.
두 지점 사이의 전위차는 정전기장이 형성될 때, 자기장 안에서 전류가 흐를 때, 자기장이 시간에 대해 변할 때, 또는 이 세 가지의 조합에 의해 발생할 수 있다. 그림 1에서 볼 수 있는 전위계(voltmeter)는 두 포인트 사이 전압을 측정할 수 있고 보통 그 둘 중 한 포인트는 시스템의 기준점(ground)으로 쓰인다.
전압을 정의하는 방식에는 다양한 방법이 있는데 기본적으로는 전위를 이용하여 정의한다. χA와 χB가 어떠한 지점이고 전압이 χA로부터 χB까지 증가한다면 다음 수식과 같이 표현할 수 있다. 이 때 DelVAB는 두 지점 사이 전위차라고 정의한다.
이 상황에서 증가한 전압은 전기장에 대하여 단위 전하를 가속도 없이 χA로부터 χB까지 끌어오는데 한 일과 같다. 수학적으로 말하면 경로를 따라 전기장을 선적분한 값과 같아진다.
시간에 따라 자기장이 변하는 상황에서는 위의 방식의 전위를 정의하기 어려워진다. 경우에 따라 전기장의 보존되는 부분만 따로 고려하는 것이 유용한 경우가 있다. 전기역학에서는 다음과 같이 전기장을 표현할 수 있다.
→ A는 자기 퍼텐셜(magnetic vector potential)이고 위 식은 헬름홀츠 정리(Helmholtz’s theorem)에 의해 정의된다. 이 때, χA에서 χB까지 증가하는 전압은 다음과 같이 표현된다.
여기서 → Eder는 시간에 따라 달라지는 자기장에 의한 전기장이고 → Econ은 보존되는 전기장이다. 이 때 두 지점 사이의 전압은 유일하게 정의된다.
참고자료[편집]
같이 보기[편집]
|
 이 전위차 문서는 전기에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.
|
| 산업 : 산업, 산업혁명, 기술, 제조, 기계, 전자제품, 정보통신, 반도체, 화학, 바이오, 건설, 유통, 서비스, 에너지, 전기 □■⊕, 소재, 원소, 환경, 직업, 화폐, 금융, 금융사, 부동산, 부동산 거래, 부동산 정책, 아파트, 건물, 토지
|
|
|
| 전기
|
110V • 220V • 3상 • kW • kWh • 가변 전압 가변 주파수 제어 • 감전 • 강압 • 고전압 • 과부하 • 과전류 • 과전압 • 과충전 • 광자 • 교류(AC) • 극 • 기전력 • 나침반 • 누전 • 다이노드 • 다이오드 • 단락 • 단상 • 단자 • 단전 • 도선 • 도전율 • 도통 • 레독스 • 마찰전기 • 맥스웰 방정식 • 발전 • 발전기 • 방전 • 배전 • 번개 • 변압 • 변압기 • 변전 • 병렬 • 복합전극 • 볼트(V) • 부하 • 분산전원 • 비상전원 • 비저항 • 산화 • 산화반응 • 산화수 • 산화환원 • 산화환원반응 • 상용전원 • 소자 • 송전 • 송전선 • 송전탑 • 스파크 • 승압 • 승압기 • 암페어(A) • 애노드 • 양 • 양공 • 양극 • 양극단자 • 양극도선 • 양성자 • 양이온 • 양전기 • 양전자 • 양전하 • 영구자석 • 예비전원 • 옴(Ω) • 옴의 법칙 • 와트(W) • 와트시(Wh) • 원자 • 원자량 • 원자핵 • 웨버 • 유전상수 • 유전율 • 유전체 • 음 • 음극 • 음극단자 • 음극도선 • 음양 • 음이온 • 음전기 • 음전하 • 이온 • 이온전도 • 이온전도도 • 이온화 • 인력 • 자기 • 자기력 • 자기장 • 자석 • 자성 • 자속 • 자유전자 • 장 • 저전압 • 저항 • 저항기 • 전구 • 전극 • 전기 • 전기공학 • 전기력 • 전기분해 • 전기장 • 전기장치 • 전기저항 • 전기전도 • 전기전도도 • 전기회로 • 전도성 • 전도율 • 전도체 • 전동 • 전동화 • 전력 • 전력밀도 • 전류 • 전비 • 전선 • 전압 • 전원 • 전위 • 전위차 • 전자 • 전자계 • 전자기 • 전자기력 • 전자기장 • 전자기파 • 전자기학 • 전자석 • 전자파 • 전자회로 • 전하 • 전하량 • 절연 • 절전 • 점전하 • 정격전류 • 정격전압 • 정격출력 • 정전 • 정전기 • 주파수 • 중성미자 • 중성자 • 직렬 • 직류(DC) • 척력 • 초전도 • 초전도자석 • 초전도체 • 축전 • 출력 • 충방전 • 충전 • 캐소드 • 쿨롱 • 쿨롱의 법칙 • 킬로와트(kW) • 킬로와트시(kWh) • 탈이온화 • 터미널 • 테슬라 • 특고압 • 패러데이 법칙 • 하전 • 핵력 • 핵자 • 헤르츠(㎐) • 환원 • 환원반응
|
|
|
| 위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반
|
|
위키원
