역선
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1. 본문
역선(力線, line of force)은 전기장이나 자기장의 크기와 방향을 나타내는 선입니다. 영국의 물리학자 마이클 패러데이가 도입한 개념으로, 장의 세기는 역선의 밀도로 표시되고, 방향은 접선 방향으로 나타냅니다.
역선의 특징:
- 전기력선: 양(+)전하에서 나와서 음(-)전하로 들어갑니다. 전하가 하나만 있을 경우, 양전하에서는 무한히 먼 곳으로 뻗어 나가고, 음전하에서는 무한히 먼 곳에서 들어옵니다.
- 자기력선: 자기장 내에서 N극에서 나와 S극으로 들어가는 방향으로 그려집니다. 자기 홀극은 발견되지 않았기 때문에, 자기력선은 항상 폐곡선을 이룹니다.
- 역선은 서로 교차하지 않습니다.
- 역선의 밀도는 장의 세기를 나타냅니다. 역선이 조밀할수록 장이 강하고, 성길수록 장이 약합니다.
- 역선 위의 한 점에서의 접선 방향은 그 점에서의 장의 방향을 나타냅니다.
역선의 개념:
(2024년 7월 31일) 브런치스토리에서는 역선은 전하가 만드는 전기장 또는 자석이 만드는 자기장이 공간에 분포하는 장을 시각적으로 또는 수학적으로 기술할 수 있는 개념이라고 설명합니다. 역선(field line)의 개념은 유용하여 선이 생기거나 멈추고 또는 중간에 잘리는 곳에서 전기장 또는 자기장이 생성된 것으로 설명할 수 있습니다.
20세기 관점에서 볼 때 역선은 맥스웰의 방정식, 전자기파, 아인슈타인의 상대성 이론을 포함하여 보다 수학적, 실험적으로 정교한 개념과 이론을 낳은 19세기 통합 장 이론에 내재된 에너지 연결입니다.
(2025년 2월 11일) namu.wiki에서는 중력장의 역선에 대해 설명하며, 전기장에 대해 전기력선을 도입했듯, 중력장 자체도 장이므로 역선(Line of force)의 개념을 통해 시각화 할 수 있다고 합니다.
역선은 전기장, 자기장, 중력장 등 다양한 장(field)을 시각적으로 표현하고 이해하는 데 유용한 도구입니다.
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