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어느 공간에서 체적전하밀도가 1초마다 5\times10^{7}[C/m^… | [전기기사 필기] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 25년 1회차
어느 공간에서 체적전하밀도가 11초마다 5×1075\times10^{7}[C/m3^{3}]씩 줄고 있다. 이 공간 안에 반지름 2×1052\times10^{-5}[m]인 구를 그리면 그 표면을 빠져나가는 전류는 몇 [μ\muA]인가?
1
0.21
2
1.68
3
5.03
4
13.4
해설
구 안에 들어 있던 전하가 줄어든 만큼이 그대로 표면을 뚫고 밖으로 나간 것이므로 I=dQdt=dρdt×VI=-\dfrac{dQ}{dt}=\left|\dfrac{d\rho}{dt}\right|\times V가 된다. 구의 부피는 V=43πr3=43π(2×105)33.351×1014V=\dfrac{4}{3}\pi r^3=\dfrac{4}{3}\pi(2\times10^{-5})^3\approx3.351\times10^{-14}[m³]이므로 I3.351×1014×5×1071.676×106I\approx3.351\times10^{-14}\times5\times10^{7}\approx1.676\times10^{-6}[A], 곧 약 1.681.68[μ\muA]다.
되짚어 1.676×1063.351×10145×107\dfrac{1.676\times10^{-6}}{3.351\times10^{-14}}\approx5\times10^{7}이 나와 처음 감소율이 복원된다. 반지름 자리에 지름을 넣으면 232^3배인 13.413.4가, 부피 식에서 3으로 나누기를 빠뜨리고 4πr34\pi r^3으로 계산하면 5.035.03이, 반지름을 10510^{-5}[m]로 잘못 읽으면 0.210.21이 나오니 주의한다.

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