전기 퍼텐셜

전기 퍼텐셜(electric potential) 또는 전위(電位)는 단위 전하당 위치 에너지를 나타내는 스칼라 물리량이다. 어떤 지점의 전기 퍼텐셜은 그 지점에 단위 양전하를 가져오는 데 필요한 일의 양으로 정의된다. 즉, 전기장 내의 특정 지점에 단위 양전하를 놓았을 때 그 전하가 갖는 위치 에너지로 해석될 수 있다. 단위는 볼트(V)를 사용하며, 1 볼트는 1 쿨롱의 전하를 1 줄의 일을 하여 이동시키는 데 필요한 전기 퍼텐셜 차이를 의미한다.

전기 퍼텐셜은 전기장과 밀접한 관련이 있다. 전기장은 벡터장으로, 각 지점에서 전하에 작용하는 힘의 방향과 크기를 나타내지만, 전기 퍼텐셜은 스칼라장으로, 각 지점에서 단위 전하당 위치 에너지를 나타낸다. 전기장의 세기는 전기 퍼텐셜의 기울기와 같다. 즉, 전기 퍼텐셜이 크게 변하는 영역에서는 전기장의 세기가 강하고, 전기 퍼텐셜이 일정한 영역에서는 전기장이 0이다.

전기 퍼텐셜의 차이를 전위차(potential difference) 또는 전압(voltage)이라고 한다. 전위차는 두 지점 사이의 전기 퍼텐셜의 차이를 나타내며, 전류의 흐름을 일으키는 원동력이다. 전위차가 클수록 전류의 흐름이 강해진다.

전기 퍼텐셜은 전자기학, 전기 회로 이론, 고전역학 등 다양한 분야에서 중요한 개념으로 사용된다. 예를 들어, 축전기의 전하량은 전기 퍼텐셜과 밀접한 관계가 있으며, 전기 회로에서 전압은 전기 퍼텐셜 차이를 의미한다. 또한, 전기 퍼텐셜은 전기장을 계산하는 데에도 활용된다.