전자기학 정리(2)

1) 쿨롱의 법칙(Coulomb's law)

정지된 두 하전 입자(charged particle) 사이에는 힘이 발생하는데, 이 힘을 정전기력(electrostatic force) 또는 쿨롱 힘(Coulomb force)이라고 한다. 힘의 크기는 아래의 쿨롱의 법칙을 따른다.

\[F=k_e\frac{q_1q_2}{r^2}\ [N]\]

여기서, \(k_e\)는 쿨롱상수(Coulomb's constant), \(q\)는 전하의 크기, \(r\)는 두 전하 사이의 거리이다. 쿨롱상수는 아래와 같다.

\[k_e=\frac{1}{4\pi\varepsilon}\ [Nm^2C^-2]\]

여기서, \(\varepsilon\)는 유전율(permittivity)로서 매질(transmission medium)에 따라 다른 값을 가지는데 아래와 같이 표현된다.

\[\varepsilon=\varepsilon_r\varepsilon_0\]

여기서, \(\varepsilon_0\)는 진공중의 유전율이며, \(\varepsilon_r\)는 비유전율(relative permittivity) 또는 유전상수(dielectric constant)라고 한다.

\[\varepsilon_r=\frac{\varepsilon}{\varepsilon_0} \quad \textrm{and} \quad \varepsilon_0\approx8.854187\ [F/m]\]