전기의 높낮이 (전위와 등전위면)
Electric potential and equipotentials
전기에도 물처럼 «높은 곳» 과 «낮은 곳» 이 있을까요?
무슨 일이 일어났나
전위(electric potential)는 그 자리에 +1 C 을 가져다 놓는 데 드는 에너지로, 전기의 «높이» 와 같습니다. 두 곳의 전위 차이가 전압이고, 단위는 볼트(V)입니다.
시뮬레이터에서 + 전하 쪽으로 0.05 m 옮긴 곳은 120 kV, − 전하 쪽으로 0.05 m 옮긴 곳은 −120 kV 이고, 두 전하 가운데를 세로로 지나는 선 위는 위로 0.1 m 올라가도 0 V 입니다.
전위가 같은 점을 이은 선(면)을 등전위선(등전위면)이라 합니다. 전기력선은 늘 등전위선과 직각으로 만나며, 전위가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 향합니다.
NIST 의 SI 안내에서 1 V 는 1 W/A 이고, 볼트라는 이름은 볼타를 기려 1881 년에 정식으로 정해졌습니다(MagLab).
💡 생활 속 예시
- 건전지의 + 끝과 − 끝은 전위가 달라서, 전선으로 이으면 전위가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 전류가 흐릅니다.
- 천둥 번개가 칠 때 구름과 땅 사이의 전위 차이는 아주 커서, 미국 기상청은 보통 번개 한 번의 전압을 약 3 억 V 로 적고 가정 전기 120 V 와 견줍니다.
🙅 오해 깨기오해 모음 보기
전압(볼트)과 전류(암페어)는 같은 것을 다르게 부르는 이름이다.
NIST 의 SI 안내에서 볼트는 전위차 · 기전력의 단위(1 V = 1 W/A)로, 전류의 단위 암페어와는 다른 양입니다. 출처
누가 왜 찾았나
전위차의 단위 볼트(V)는 1745 년 이탈리아 코모에서 태어난 알레산드로 볼타를 기린 이름으로, 1881 년에 정식으로 정해졌습니다(MagLab). 곳마다 다른 «전기의 높이» 를 한 가지 자로 재게 되면서 번개 · 가정 전기 · 전지의 전압을 같은 단위로 견줄 수 있게 되었습니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 전기와 자기 [12물리02-01]
- 한국 2022 · 전자기와 양자 · 전자기적 상호작용 [12전자01-01]
- 일본 · 高等学校 物理 (3) 電気と磁気
출처
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/pioneers/alessandro-volta/(확인 2026-11-12)
- https://www.nist.gov/pml/special-publication-811/nist-guide-si-chapter-4-two-classes-si-units-and-si-prefixes(확인 2026-11-12)
- https://www.weather.gov/safety/lightning-power(확인 2026-11-12)
이어서 보기
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