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평면도체 표면에서 r(m)의 거리에 점전하 Q(C)이 있을 때 이 전하… | [전자기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 18년 1회차
평면도체 표면에서 r(m)의 거리에 점전하 Q(C)이 있을 때 이 전하를 무한원까지 운반하는데 필요한 일은 몇 J 인가?
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해설

접지된 평면도체 앞의 전하 Q는 거리 2x 위치에 있는 영상전하 −Q와 흡인력을 주고받는다. 이 힘은 F=Q24πε0(2x)2=Q216πε0x2F=\dfrac{Q^2}{4\pi\varepsilon_0(2x)^2}=\dfrac{Q^2}{16\pi\varepsilon_0 x^2}이다.
필요한 일은 W=∫r∞Q216πε0x2dx=W=\int_r^{\infty}\dfrac{Q^2}{16\pi\varepsilon_0 x^2}dx=Q216πε0r\dfrac{Q^2}{16\pi\varepsilon_0 r} [J]이다.

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