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1[전기기사 필기] 23년 1회차

반지름 0.2[m]인 접지된 구도체의 중심으로부터 0.5[m] 떨어진 지점에  $5 \times 10^{-9}$ [C]의 점전하를 놓았다. 이때 구도체에 나타나는 영상전하의 크기와 그 위치(구 중심에서의 거리)를 옳게 짝지은 것은?

 $+2 \times 10^{-9}$ [C], 중심에서 0.08[m]

 $-1.25 \times 10^{-8}$ [C], 중심에서 1.25[m]

 $-2 \times 10^{-9}$ [C], 중심에서 0.5[m]

 $-2 \times 10^{-9}$ [C], 중심에서 0.08[m]

해설

접지된 구도체에 대한 영상전하는 점전하에  $a/d$ 를 곱한 크기에 음의 부호가 붙고, 놓이는 자리는 구 중심에서  $a^{2}/d$ 인 지점이다.
수치를 넣으면 크기는
 $-(0.2/0.5) \times 5 \times 10^{-9} = -2 \times 10^{-9}$ [C]
, 자리는
 $0.2^{2}/0.5 = 0.08$ [m]
이므로  $-2 \times 10^{-9}$ [C], 중심에서 0.08[m]가 정답이다.
부호가 +인 것은 접지 조건에 어긋나고, 1.25[m] 짝은 반지름과 거리를 뒤바꾼 결과이며, 0.5[m] 짝은 점전하가 놓인 자리를 그대로 옮긴 값이다.

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