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그림과 같이 공기 중에서 무한평면도체의 표면으로부터 2[m]인 곳에 점… | [전자기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 16년 1회차
그림과 같이 공기 중에서 무한평면도체의 표면으로부터 2[m]인 곳에 점전하 4[C]이 있다. 전하가 받는 힘은 몇 [N]인가?
문제 이미지
1
3×109
2
9×109
3
1.2×109
4
3.6×109
해설

무한평면도체 앞 점전하는 영상전하로부터 힘을 받으며, 그 크기는 9×1099\times10^{9} N 이다.

그림에서 도체 표면과 전하 사이 거리가 2m, 전하가 Q=4C 이다. 영상전하 −Q 가 표면 반대편 2m 에 생기므로 두 전하 사이 거리는 4m 이다.
F=14πε0⋅Q2(2d)2=9×109×4242=9×109 NF=\dfrac{1}{4\pi\varepsilon_0}\cdot\dfrac{Q^2}{(2d)^2}=9\times10^{9}\times\dfrac{4^2}{4^2}=9\times10^{9}\ \mathrm{N}
(14πε0≈9×109\dfrac{1}{4\pi\varepsilon_0}\approx 9\times10^{9}, 힘은 흡인력)

  • 3×1093\times10^{9} 값의 보기는 계산값과 다르다.
  • 1.2×1091.2\times10^{9} 값의 보기는 계산값과 다르다.
  • 3.6×1093.6\times10^{9} 값의 보기는 계산값과 다르다.

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