전하가 만드는 현상
옷을 벗을 때 작은 정전기 방전이 일어나는 일과 전선을 통해 전류가 흐르는 일은 모두 전하와 관련된다. 전하는 양과 음의 두 종류로 구분하며, 물체의 대전 상태는 전하의 이동과 분포 변화로 설명한다.
전기장은 전하가 다른 전하에 미치는 작용을 공간의 각 위치에서 표현하는 방법이다. 전기적 현상은 입자 자체의 이동뿐 아니라 장의 변화와도 관련된다.
전류와 전압의 구분
전류는 정해진 면을 통과하는 전하의 시간당 흐름을 나타낸다. 전압은 두 위치 사이의 전위차다. 전압이 높다는 말과 많은 전류가 흐른다는 말은 같은 뜻이 아니다.
실제 흐르는 전류는 회로의 연결과 재료의 특성 등에 따라 달라진다. 금속 도선에서는 전자가 전하 운반에 관여하지만, 전류의 관습적인 방향은 양전하의 이동 방향을 기준으로 정의한다.
회로에서의 변환
전기 회로는 전원과 부품, 연결 경로로 구성된다. 전동기는 전기적 에너지 전달을 회전 운동으로 바꾸고, 발열체는 내부 에너지의 증가를 이용한다. 전자 회로에서는 신호를 증폭하거나 계산과 제어를 수행한다.
자기와 이어지는 관계
전류는 주변에 자기장을 만들 수 있고, 시간에 따라 변하는 자기장은 전기장을 만든다. 전기와 자기는 별개의 현상 목록을 넘어 전자기학의 통합된 틀로 설명된다. 발전기와 변압기 등은 이러한 관계를 이용한다.