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1[7급 국가직 전기자기학] 26년 1회차
유전율 ϵ0\epsilon_0인 공간의 전위가 V=3x2+2y2+z2V=3x^2+2y^2+z^2 [V]이다. 전하밀도 ρv\rho_v [C/m3]는?
1
−4ϵ0-4\epsilon_0
2
−8ϵ0-8\epsilon_0
3
−12ϵ0-12\epsilon_0
4
−16ϵ0-16\epsilon_0
해설

푸아송 방정식에서 전하밀도는 ρv=−12ϵ0\rho_v=-12\epsilon_0이다.

푸아송 방정식: ∇2V=−ρvϵ0\nabla^2 V=-\dfrac{\rho_v}{\epsilon_0}
라플라시안: ∇2V=6+4+2=12\nabla^2 V=6+4+2=12
따라서 ρv=−ϵ0∇2V=−12ϵ0 C/m3\rho_v=-\epsilon_0\nabla^2 V=-12\epsilon_0\ \mathrm{C/m^3}

  • −4ϵ0-4\epsilon_0, −8ϵ0-8\epsilon_0: 2차 미분 세 항(6, 4, 2) 중 일부만 더한 값이다.
  • −16ϵ0-16\epsilon_0: 2차 미분 합(12)과 맞지 않는다.

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