두 전하 사이 거리의 세제곱에 비례하는 것은? | [전기산업기사 필기] 20년 1·2회차 기출문제 상세 페이지

두 전하 사이의 거리의 세제곱에 반비례하는 물리량을 찾는 문제로, 정답은 전기쌍극자에 의한 전계이다. 전기쌍극자(dipole)는 두 개의 같은 크기 반대 부호 전하가 매우 가까이 있을 때 생기는 구조로서, 축 위의 한 점에서의 전계는 E ∝ 1/r³에 비례한다는 것이 알려진 결과다.
이는 쌍극자 모멘트 p를 이용해 표현할 때 E = kp/r³ 형태로 나타나기 때문이다.
두 구전하 사이에 작용하는 힘: 쿨롱의 법칙에 따르면 두 점전하 사이의 힘은 거리의 제곱에 반비례한다(∝ 1/r²).
전하에 의한 전위: 거리에 반비례한다(V ∝ 1/r).
점전하에 의한 전계도 거리의 제곱에 반비례한다(E ∝ 1/r²).