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그림과 같이 공기 중에서 무한평면도체의 표면으로부터 2[m]인 곳에 점… | [전기기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 16년 1회차
그림과 같이 공기 중에서 무한평면도체의 표면으로부터 2[m]인 곳에 점전하 4[C]이 있다. 전하가 받는 힘은 몇 [N]인가?
문제 이미지
1
3×109
2
9×109
3
1.2×1010
4
3.6×1010
해설

무한평면도체 앞의 점전하는 영상법으로 풀며, 그림에서 전하가 도체면에서 2[m] 떨어져 있으므로 도체면 반대쪽 2[m] 지점에 4[C]-4[C]의 영상전하가 있는 것과 같다.
두 전하 사이 거리는 2d=4[m]2d = 4[m]이므로 F=Q24πε0(2d)2=9×109×4242=9×109[N]F = \frac{Q^2}{4\pi\varepsilon_0 (2d)^2} = 9\times10^9\times\frac{4^2}{4^2} = 9\times10^9\,[N]이다.
부호가 반대이므로 이 힘은 도체면 쪽으로 끌리는 흡인력이다.

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