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전위함수 V=x2+y2(V)일 때 점 (3, 4)( 상세 페이지

1[전기기사 필기] 22년 3회차
전위함수 V=x2+y2(V)일 때 점 (3, 4)(m)에서의 등전위선의 반지름은 몇 m이며, 전기력선 방정식은 어떻게 되는가?
1
등전위선의 반지름 : 5, 전기력선 방정식 : x=43yx=\dfrac{4}{3}y
2
등전위선의 반지름 : 5, 전기력선 방정식 : x=34yx = \dfrac{3}{4}y
3
등전위선의 반지름 : 4, 전기력선 방정식 : y=43xy = \dfrac{4}{3}x
4
등전위선의 반지름 : 3, 전기력선 방정식 : y=34xy=\dfrac{3}{4}x
해설
전위 V=x2+y2V=x^{2}+y^{2}에서 점 (3, 4)를 지나는 등전위선은 x2+y2=32+42=25x^{2}+y^{2}=3^{2}+4^{2}=25이므로 반지름 5인 원이다. 전계는 E=V=(2x,2y)E=-\nabla V=(-2x,-2y)로 위치벡터와 같은 방향의 방사형이므로 전기력선은 원점을 지나는 직선이 되고, 점 (3, 4)에서의 기울기는 dydx=yx=43\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{y}{x}=\dfrac{4}{3}이므로 x=34yx=\dfrac{3}{4}y가 된다. 따라서 정답은 ② 등전위선의 반지름 5, 전기력선 방정식 x=34yx=\dfrac{3}{4}y이다.

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