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진공 속에서 반지름 5[cm]인 도체구 A를, 안지름 10[cm]·바깥… | [전기기사 필기] 25년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 25년 2회차

진공 속에서 반지름 5[cm]인 도체구 A를, 안지름 10[cm]·바깥지름 12.5[cm]인 속 빈 도체구 B가 같은 중심으로 둘러싸고 있다. A에 5×10−105\times10^{-10}[C]을 주고 B는 대전시키지 않았다면 A의 전위는 약 몇 [V]인가?

1

45

2

81

3

90

4

99

해설

A의 전위는 81[V]이다.

속 빈 도체구가 중성이면 그 내면에는 −Q-Q가, 외면에는 +Q+Q가 나타난다. 그래서 안쪽 구의 전위는 V=Q4πε0(1a−1b+1c)V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0}\left(\dfrac{1}{a}-\dfrac{1}{b}+\dfrac{1}{c}\right) 꼴이 된다.
괄호 안 값이 20−10+8=1820-10+8=18이고 9×109×5×10−10=4.59\times10^9\times5\times10^{-10}=4.5이므로 전위는 81[V]가 된다.

90은 바깥 구를 아예 없는 셈 친 값, 45는 외면 유도전하 몫을 빠뜨린 값, 99는 가운데 항 부호를 거꾸로 잡은 값이다.

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