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1[전자기사 필기] 15년 2회차
반경 r1, r2인 동심구가 있다. 반경 r1, r2인 구 껍질에 각각 +Q1, +Q2의 전하가 분포되어 있는 경우 r1≤r ≤r2에서의 전위는?
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해설
두 구 껍질 사이의 전위는 4πϵ01(rQ1+r2Q2) 이다.
중첩으로 각 껍질의 전위를 더한다. 반지름 r1 껍질의 바깥 점(r 이 r1 이상)에서 그 전위는 4πϵ0rQ1, 반지름 r2 껍질의 안쪽 점(r 이 r2 이하)에서는 껍질 전위가 일정하여 4πϵ0r2Q2 이다. V=4πϵ01(rQ1+r2Q2)
4πϵ01(rQ1+Q2) 는 두 껍질 모두의 바깥(r 이 r2 이상)에서의 전위로, r2 껍질 안쪽의 일정 전위를 반영하지 않아 틀리다.
4πϵ01(r1Q1+r2Q2) 는 r 에 무관한 값으로, 안쪽 껍질 내부(r 이 r1 이하)의 전위이므로 틀리다.
4πϵ01(rQ2+r2Q1) 는 두 전하의 거리 의존이 뒤바뀐 꼴이라 유도식과 다르다.
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