벡터와 스칼라
물리학에서는 모든 물리량이 스칼라(scalar)와 벡터(vector) 중 하나로 분류됩니다. 이 구분은 해당 물리량이 방향성을 갖는지에 따라 나뉩니다.
스칼라량의 정의
스칼라는 방향성이 없고, 오직 크기(값)만으로 정의되는 물리량입니다. 대표적인 예로 전하량, 전압, 온도, 질량 등이 있습니다.
벡터량의 정의
반면 벡터는 크기와 더불어 방향을 함께 가지는 물리량입니다. 대표적인 예로 전기력, 속도, 가속도, 전계 등이 있습니다.
전기장과 벡터 개념
전기장(전계)은 벡터량으로, 그 세기는 다음과 같이 표현됩니다:
\[ \vec{E} = \frac{\vec{F}}{q} \]
여기서,
- \( \vec{E} \): 전기장 벡터
- \( \vec{F} \): 전하에 작용하는 전기력 벡터
- \( q \): 전하량 (스칼라)
요약
- 스칼라: 방향 없이 크기만 있는 물리량 (예: 전압, 전하량)
- 벡터: 크기와 방향을 모두 가지는 물리량 (예: 전기력, 전계)
- 전기장은 벡터량으로, \( \vec{E} = \frac{\vec{F}}{q} \)로 정의됩니다.
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