평등전계 속에 놓인 유전체 구에 의한 전계 분포가 그림과 같을 때, ϵ1과 ϵ2의 크기 관계는?
1
ϵ1>ϵ2
2
무관하다.
3
ϵ1=ϵ2
4
ϵ1<ϵ2
해설
평등전계 속 유전체 구는 경계조건에 의해 구 내부의 전계가 E1=ϵ1+2ϵ23ϵ2E0로 나타나므로, ϵ1<ϵ2이면 구 내부의 전계가 외부보다 커져 전기력선이 구 내부에서 더 촘촘해진다. 그림에서 전기력선이 구의 중심 부근에서 간격이 좁아져 밀도가 높게 나타나므로 ϵ1<ϵ2이며, 정답은 ④번이다.
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