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정전계 내의 완전도체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? | [7급 국가직 전기자기학] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 전기자기학] 24년 1회차
정전계 내의 완전도체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1
도체 표면은 등전위면이다.
2
도체 내부의 전계는 0이다.
3
도체 표면에는 전하가 분포할 수 없다.
4
도체 표면에 수직한 전계가 존재할 수 있다.
해설

도체 표면에 전하가 분포할 수 없다는 설명이 옳지 않다. 정전계에서 도체의 과잉 전하는 모두 표면에만 분포한다.

도체 내부에 전계가 있으면 자유전자가 계속 움직이므로, 평형 상태에서는 내부 전계가 0이 되고 전하는 표면으로 밀려난다. 표면 전하밀도는 ρs=ϵEn\rho_s=\epsilon E_n으로 표면의 법선 전계와 연결된다.

  • 도체 표면은 등전위면이다: 옳다. 표면의 접선 전계가 0이므로 표면을 따라 전위차가 생기지 않는다.
  • 도체 내부의 전계는 0이다: 옳다. 정전 평형의 기본 조건이다.
  • 표면에 수직한 전계가 존재할 수 있다: 옳다. 표면 전하에 의해 법선 방향 전계 En=ρs/ϵE_n=\rho_s/\epsilon이 생긴다.

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