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1[전기기사 필기] 19년 3회차
진공 중에서 점 P(1, 2, 3) 및 점 Q(2, 0, 5)에 각각 300μC, -100μC인 점전하가 놓여 있을 때 점전하 -100μC에 작용하는 힘은 몇 N인가?
1
10i – 20j + 20k
2
10i + 20j - 20k
3
-10i + 20j + 20k
4
-10i + 20j - 20k
해설

P(1,2,3)에서 Q(2,0,5)로 향하는 벡터는 (1,2,2)(1,-2,2)이고 그 크기는 1+4+4=3\sqrt{1+4+4}=3(m)이다. 쿨롱의 법칙으로 힘의 크기는 F=9×109×300×106×100×10632=30F=\dfrac{9\times10^9\times300\times10^{-6}\times100\times10^{-6}}{3^2}=30(N)이다. 두 전하의 부호가 반대이므로 인력이 작용하여 −100μC에는 Q에서 P를 향하는 방향, 즉 단위벡터 (1,2,2)3\dfrac{(-1,2,-2)}{3} 방향의 힘이 걸린다. 따라서 F=30×(1,2,2)3=10i+20j20kF=30\times\dfrac{(-1,2,-2)}{3}=-10i+20j-20k(N)이다.

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