Electric Flux Density, Electric Displacement Density   전속 밀도, 전계변위 밀도, 전기변위 밀도

(2017-05-26)
1. 전속 밀도(Electric Flux Density) / 전기변위 밀도(Electric Displacement Density)전기선속 ψD단위면적당 밀도를 나타내는 벡터
     - (ar전기선속에 수직한 면 벡터, σ은 표면전하밀도)


2. 전속밀도 특징전속은 전하의 양(量)에 만 관련시킴
     - 전속 : ψD = ∮D·dS = Q [C]
        . 그 크기가 전속선이 시작되는 전하에 의해서 만 결정됨
           .. 즉, 전속공간 매질 특성과는 독립적으로 취급 가능

  ㅇ 전하의 양과 전속밀도를 관련시킨 법칙 : 가우스 법칙
     - `닫힌 표면에 대한 전속밀도의 면적 적분은 그 면적이 에워싸는 전하량과 같음`
         
        . 대칭성이 있는 경우에 쿨롱의 법칙 보다 정전계 문제를 좀더 쉽게 다룰 수 있음 

  ㅇ 전속밀도는 매질 특성 ε 을 고려하고, 동시에 외부 전기장 세기 E 에 비례
     - 즉,  D = εE  (자유공간에서, D = ε。E)


3. 매질의 영향을 고려할 때의 전속밀도

  ㅇ 동일한 폐곡면과 동일한 전계의 세기를 가지더라도, 
     - 유전율이 다른 매질에서는 전기장선속 ψE이 달라짐. 
        . 즉,  ψE = Q / ε 임
     - 따라서, 매질을 고려하는 보다 포괄적인 물리량으로써 D를 
               다음과 같이 확대 정의할 필요 있음

  ㅇ 전속밀도는 매질전기분극(Electric Polarization)의 영향까지도 고려함
     -   D = εE = ε。E + P = ε。E + ε。χeE  [C/㎡]
        . (ε: 유전율,P: 분극세기e: 전기감수율)

     - 인가된 전계가 매질 유전율에 따라  매질 내부의 전계 크기가 달라지게 되므로,
        . 전속밀도는 매질 유전율전기장 모두의 효과를 포함

     - 매질(유전체)에 전기장 E을 인가하면, 
        . 매질전속밀도 D진공일때의 전속밀도 보다 P 만큼 증가함


[전기장(정전계 기초)] 1. 쿨롱의 법칙 2. 가우스 법칙 3. 보존계 4. 전계(전기장) 5. 전속 6. 전속밀도 7. 경계조건

 
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