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1[전기기능장 필기] 15년 2회차
공기 중에서 일정한 거리를 두고 있는 두 점전하 사이에 작용하는 힘이 20N이었는데, 두 전하 사이에 비유전율이 4인 유리를 채웠다. 이 때 작용하는 힘은 어떻게 되는 가?
1
작용하는 힘은 변하지 않는다.
2
0N으로 작용하는 힘이 사라진다.
3
5N으로 힘이 감소되었다.
4
40N으로 힘이 두 배 증가하였다.
해설

유전율이 커지면 두 전하 사이에 작용하는 힘은 그만큼 작아져 5N으로 감소한다.

공기 중 힘이 20N일 때 비유전율 4인 유리를 채우면 힘은 비유전율에 반비례하므로 F=F0εr=20N4=5NF = \dfrac{F_0}{\varepsilon_r} = \dfrac{20\text{N}}{4} = 5\text{N}이 된다.

  • "작용하는 힘은 변하지 않는다"는 비유전율이 힘의 크기에 영향을 주지 않는다고 본 것이어서 계산 결과와 다르다.
  • "0N으로 작용하는 힘이 사라진다"는 힘이 완전히 없어진다고 본 것으로 계산 결과와 다르다.
  • "40N으로 힘이 두 배 증가하였다"는 힘이 늘어난다고 본 것이어서 비유전율에 반비례해 줄어드는 계산 결과와 다르다.

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