전기이론›정전기·콘덴서

전기의 본질과 전하

Electric Charge

전기란 뭘까?

우리가 매일 쓰는 전기, 도대체 뭘까요? 간단합니다 — 전자(아주 작은 입자)가 이동하는 것이 바로 전기입니다.

원자 안에는 양성자(+)와 전자(−)가 있는데, 전자가 한쪽으로 이동하면 전류가 흐릅니다. 수도관에서 물이 흐르는 것과 비슷해요!

원자 구조 — 핵(+) 주위를 전자(−)가 돈다

💡 전하란?
①전하(電荷) = 전기를 띠는 성질
②양전하(+): 양성자가 가진 성질
③음전하(−): 전자가 가진 성질
④같은 전하끼리는 밀어내고(척력), 다른 전하끼리는 당긴다(인력)
⑤전하의 단위: 쿨롱 [C]
쿨롱의 법칙 — 전하 사이의 힘

두 전하 사이에는 힘이 작용합니다. 자석의 N극끼리 밀어내는 것처럼요! 이 힘의 크기를 구하는 공식이 쿨롱의 법칙입니다.

슬라이더로 거리를 바꿔보세요. 가까울수록 힘이 세지고, 멀수록 약해집니다.

두 양전하 사이의 척력 — 거리가 가까울수록 힘이 강하다

3 m
쿨롱의 법칙
F = k × Q1 × Q2r2
F: 힘[N], k: 9×10⁹, Q: 전하량[C], r: 거리[m]
🔑 쿨롱의 법칙 핵심
①전하가 크면 → 힘도 커진다
②거리가 가까우면 → 힘이 매우 커진다 (거리의 제곱에 반비례!)
③같은 부호(+와+, −와−) → 밀어내는 힘(척력)
④다른 부호(+와−) → 잡아당기는 힘(인력)
도체·부도체·반도체

📋 분류

🌳물질의 전기적 분류
💡 정전기 현상
①겨울철 문손잡이에서 "찌릿!" = 정전기
②마찰로 전자가 이동 → 한쪽은 +, 다른 쪽은 −
③전하가 쌓였다가 한꺼번에 방전되면 스파크 발생
④번개도 거대한 정전기 방전 현상!
총정리
전하의 기본
e = 1.6 × 10-19 C
전자 1개의 전하량 (가장 작은 전하 단위)
쿨롱의 법칙
F = 9 × 109 × Q1 Q2r2 [N]
두 전하 사이의 힘 — 거리의 제곱에 반비례
🎯 시험 포인트
①전하의 단위는 쿨롱[C], 전자 1개 = 1.6×10⁻¹⁹ C
②같은 전하 → 척력, 다른 전하 → 인력
③쿨롱의 법칙에서 거리 r이 2배 → 힘은 1/4배
④도체: 전기 잘 통함(금속), 부도체: 안 통함(고무, 유리)
⑤k = 9×10⁹ N·m²/C² 꼭 기억!