운동 기전력과 유도 전기장

1. 운동 기전력

그림 . 고립된 계에서 운동하는 막대
[그림 1]에서 보는 것과 같이 고립된 계에서 운동하는 막대를 가정하자. 이때 막대에서 대전된 입자에 작용하는 힘은 아래와 같다.

이렇게 도선 내에서 움직이는 자유 전자로 인해 반대 방향의 끝으로 초과 전류가 발생한다. 즉, [그림 1]에서 b에서 a까지 초과한 전류는 전기장을 발생시킬 수 있다. 초과 전류는 자기력의 반대 방향으로 전기력을 발생시킨다.

전류는 가 에 도달하고 전류가 와 평형을 이룰 때까지 축적된다.
그림 . 고정된 도체에 연결된 막대
만약, [그림 2]와 같이 모양의 고정된 도체에 연결된 막대가 있다고 가정하자. 이때 막대가 의 속도로 미끄러질 경우, 크기의 힘이 모양의 도체에 작용한다. 그리고 직선 막대의 끝에 작용하는 초과 전류는 자 모양의 도체에 재분배(redistribution)되어 새로운 전기장을 형성한다. 이렇게 자 모양의 도체에서 만들어진 고정된 전기장은 전류를 생성하며 이때 움직이는 막대(rod)는 유도기전력의 근원(source)이 된다. 직선의 막대에 의한 전류는 낮은 포텐셜에서 높은 포텐셜의 방향으로 이동한다. 이 과정에서 유도기전력은 도체의 이동 속…