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진공 중에 놓인 도체 표면에 면전하밀도 4\times10^{-6}[C/… | [전기기사 필기] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 23년 1회차

진공 중에 놓인 도체 표면에 면전하밀도 4×10−64\times10^{-6}[C/m²]가 고르게 분포하고 있다. 이 표면을 바깥으로 떠미는 힘은 단위 면적당 약 몇 [N/m²]인가? (단, ε0=8.855×10−12\varepsilon_0=8.855\times10^{-12}[F/m]이다.)

1

1.81

2

0.45

3

0.90

4

2.26×1052.26\times10^{5}

해설

대전 도체 표면에서 단위 면적에 걸리는 힘은 f=σ22ε0f=\dfrac{\sigma^{2}}{2\varepsilon_0}이고, 그 방향은 언제나 표면을 도체 밖으로 떠미는 쪽이다.

값을 넣으면
f=(4×10−6)22×8.855×10−12≈0.90f=\dfrac{(4\times10^{-6})^{2}}{2\times8.855\times10^{-12}}\approx0.90[N/m²]
가 된다.

1.81은 분모의 2를 빠뜨린 값, 0.45는 2로 한 번 더 나눈 값, 2.26×1052.26\times10^{5}은 전하밀도를 제곱하지 않은 값이다.

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