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제목 [Harry Kim] Electric Potential Energy
Electric Potential Energy 1
작성자 jej*** 등록일 2019-07-16 오전 10:55:12

선생님 안녕하세요. AP Physics II 의 강의중 선생님이 그려주신 force, field, potential energy, and potential relationship을 다룬 chart 에서는 electric potential energy 가 qV 인데 어떤 강의인지 기억은 안나지만 Energy Stored in a Capacitor 이라는 제목을 가진 부분에 QV 그래프 밑에는 potential energy of the charged capacitor 가 1/2*QV 라고 되어있네요. 차이점이 뭐예요?


감사합니다.

2019-07-16 오후 1:08:13

좋은 질문입니다. 

 

qV 는 원래 V 라는 potential difference 가 외부 요인에 의해 주어진 상태에서 charge q 가 들어온 것입니다. 

charge q 가 있거나 없거나 potential difference V 는 고정이죠. 그래서 그냥 q 랑 V 를 곱하면 됩니다. 

 

capacitor 에서는, 원래 아무 것도 없고 potential difference 도 없다가, 

charge 들을 한 electrode 에서 다른 electrode 로 옮기기 시작해서 최종적으로 Q 만큼 옮겼을 때 

최종적인 potential difference 가 V 라는 얘기고, potential 이 Charge 의 영향을 받습니다. 

charge 들이 조금씩 조금씩 electrode 에 쌓여감에 따라 potential 도 달라지고, 

따라서 그 charge 들을 한쪽에서 다른쪽으로 옮기는데 필요한 work 도 달라지므로, 

정확히 계산하자면 calculus 를 사용하여 integration 을 해야합니다. 

그 결과가 (1/2)QV = (1/2)CV^2 이라는 것입니다. 

AP Physics 2 에서는 calculus 는 사용하지 않으므로 결과만 알아두면 되겠습니다. 

 

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