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전하량 2[C]를 갖는 금속 도체구 표면의 전위가 3\times10^{… | [9급 지방직 전기이론] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 전기이론] 23년 1회차
전하량 2[C]를 갖는 금속 도체구 표면의 전위가 3×1093\times10^{9}[V]이면, 이 도체구의 반지름[m]은? (단, 14πϵ0=9×109\dfrac{1}{4\pi\epsilon_0}=9\times10^{9} [m/F])
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해설

도체구의 반지름은 6 m이다.

도체구 표면 전위: V=14πϵ0QrV=\dfrac{1}{4\pi\epsilon_0}\dfrac{Q}{r}
r=9×109×23×109=6 mr=\dfrac{9\times10^9\times2}{3\times10^9}=6\,\mathrm{m}

전위는 반지름에 반비례하므로 반지름이 작을수록 전위가 커진다.

  • 3 m: 전위가 6×109 V6\times10^9\,\mathrm{V}가 된다.
  • 4 m: 전위가 4.5×109 V4.5\times10^9\,\mathrm{V}가 된다.
  • 5 m: 전위가 3.6×109 V3.6\times10^9\,\mathrm{V}가 된다.

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