Electric Potential vs. Voltage vs. Electron-volts

 

 

Electric Potential(전위):

전하량 q인 전하가 위치 r에서 가지는 electric potential energy가 U일 때, 그 위치의 electric potential은 다음과 같음:

$$
V=\frac{U}{q}
$$

• $V$: 위치 $r$의 electric potential
• $U$: 전하 $q$가 위치 $r$에서 가지는 electric potential energy
• $q$: 위치 $r$에 놓인 전하의 전하량

electric potential:
어떤 위치에 charge(전하)를 놓았을 때
electric poetnetial energy(전위에너지)를 가질 수 있는 정도

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Electric Potential Difference(전위차):

두 위치 A와 B의 electric potential 차이

$$
\Delta V=V_B-V_A
$$

• $\Delta V$: 위치 A에서 위치 B까지의 electric potential difference
• $V_A$: 위치 A의 electric potential
• $V_B$: 위치 B의 electric potential

voltage(전압)라고도 부름. (volt는 단위명으로 물리량인 voltage랑 다름)

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전위에너지 변화와의 관계:

$$
\Delta U=q\Delta V
$$

• $\Delta U$: 위치 A에서 위치 B로 이동할 때 electric potential energy의 변화량
• $q$: 이동하는 전하의 전하량
• $\Delta V$: 두 위치 사이의 electric potential difference

$V$는 electric potential의 물리량 기호이고, $\mathrm{V}$는 volt라는 단위임.

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Volt(볼트):

Electric potential과 electric potential difference의 단위.

$$
1\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{J/C}
$$

• $\mathrm{V}$: volt의 단위 기호
• $\mathrm{J}$: joule의 단위 기호
• $\mathrm{C}$:coulomb의 단위 기호

즉, $\ \mathrm{V}$ 전하 $1\ \mathrm{C}$당 에너지 $1\ \mathrm{J}$에 해당함.

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eV(Electron Volt, 전자볼트):

에너지의 단위.

전하량의 크기가 e인 입자가 $1\ \mathrm{V}$의 electric potential difference를 통과할 때 변화하는 에너지의 크기를 $1\ \mathrm{eV}$라고 함.

$$
1\ \mathrm{eV}=e\times 1\ \mathrm{V} \\
1\ \mathrm{eV}=1.602\times10^{-19}\ \mathrm{J}
$$

• $e$: elementary charge의 크기 $\left(1.602\times10^{-19}\ \mathrm{C}\right)$
• $\mathrm{eV}$: electron volt의 단위 기호

즉, 전자 하나가 $1\ \mathrm{V}$의 전위차에 의해 가속될 때 얻는 운동에너지의 크기가 $1\ \mathrm{eV}$임.

https://youtu.be/uqAVjdg0LQA?si=e93bi-BMi-JX1gpJ