전기장(E)과 자기장(B)의 상호작용
전기장(E)과 자기장(B)은 전기적 및 자기적 힘이 전하와 전류에 작용하는 공간 영역인 전자기장의 두 상호 관련된 구성 요소입니다. 이러한 필드는 전자기학 및 전자기파의 거동 연구에서 중요한 역할을 합니다.
전기장(E)
전기장은 다른 전기적 충전체의 존재로 인해 하나의 충전된 입자가 경험하는 힘을 나타내는 벡터 필드입니다. 공간의 한 지점에서의 전기장은 그 지점에 놓인 양의 시험 전하에 작용하는 단위 전하당 힘으로 정의됩니다. 전기장의 강도와 방향은 전기적 충전체의 분포와 상대적 위치에 따라 달라집니다.
전기장은 정전기적 충전체, 변화하는 자기장, 또는 둘의 조합에 의해 생성됩니다. 전기장의 단위는 뉴턴 퍼 쿨롱(N/C) 또는 볼트 퍼 미터(V/m)입니다. 전기장은 양의 시험 전하가 경험하는 힘의 방향을 가리키는 선으로 표현할 수 있으며, 선의 밀도가 필드의 강도를 나타냅니다.
자기장(B)
자기장은 자기장의 존재 하에서 운동하는 충전된 입자나 전기 전류가 경험하는 힘을 나타내는 벡터 필드입니다. 공간의 한 지점에서의 자기장은 자기장선에 수직으로 이동하는 속도를 가진 충전된 입자에 작용하는 단위 전하당 힘으로 정의됩니다.
자기장의 강도와 방향은 전기 전류의 분포, 자기 재료 및 시간에 따라 변하는 전기장에 의해 결정됩니다. 자기장의 단위는 테슬라(T)로, 이는 뉴턴 퍼 암페어-미터(N/A·m) 또는 웨버 퍼 제곱미터(Wb/m²)와 동일합니다. 자기장은 밀도가 필드의 강도를 나타내는 닫힌 루프를 형성하는 선으로 시각화할 수 있습니다.
전자기파에서는 전기장과 자기장이 서로에 수직으로, 그리고 파동 전파 방향에 수직으로 진동합니다. 이 두 필드는 물질과의 상호작용을 포함하여 과학 및 기술의 다양한 응용 분야에서 전자기파의 거동을 이해하는 데 필수적입니다. 이러한 응용 분야에는 통신 시스템, 의료 영상 및 에너지 생성이 포함됩니다.
