그림과 같이 네 개의 점전하가 변의 길이가 a인 정사각형의 꼭짓점에 위… | [7급 국가직 전기자기학] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

점 P의 전하가 받는 합력은 0이 아니며, 대각선 맞은편 꼭짓점(2Q 쪽, 왼쪽 위) 방향을 향한다.
P의 전하 Q는 위쪽과 왼쪽에 있는 −Q에 각각 $\dfrac{kQ^2}{a^2}$의 인력을 받아 합이 왼쪽 위 대각선으로 $\dfrac{\sqrt{2}\,kQ^2}{a^2}$이다.
대각선 거리 $\sqrt{2}a$의 2Q로부터는 오른쪽 아래로 $\dfrac{k(2Q)Q}{2a^2}=\dfrac{kQ^2}{a^2}$의 척력을 받는다.
따라서 합력은 $(\sqrt{2}-1)\dfrac{kQ^2}{a^2}$으로 인력 쪽, 곧 왼쪽 위 대각선 방향이다.
오른쪽 아래 대각선 방향: 2Q의 척력보다 두 −Q의 인력 합이 더 크므로 틀리다.
합력이 0: 두 힘의 크기가 $\sqrt{2}$배 차이 나므로 상쇄되지 않는다.
오른쪽 위 대각선 방향: 같은 대각선 위의 힘만 남으므로 이 방향 성분은 생기지 않는다.