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Qℓ=±200πЄ0×103(Cㆍm)인 전기쌍극자에서 ℓ과 r의 사이 각… | [전자기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 15년 1회차
Qℓ=±200πЄ0×103(Cㆍm)인 전기쌍극자에서 ℓ과 r의 사이 각이 π/3이고, r=1m인 점의 전위(V)는?
1
50π×104
2
50×103
3
25×103
4
5π×104
해설

전위는 25×103 V이다. 전기쌍극자의 전위는 V=14πϵ0pcos⁡θr2V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{p\cos\theta}{r^2}로 주어진다. 여기서 p=Qℓp = Q\ell는 쌍극자 모멘트, θ\theta는 쌍극자 축과 위치벡터 사이의 각이다.

주어진 조건은 Qℓ=±200πϵ0×103Q\ell = \pm 200\pi\epsilon_0 \times 10^3 (Cㆍm), θ=π/3\theta = \pi/3, r=1r = 1 m이다.

전위식에 대입하면
V=14πϵ0200πϵ0×103×cos⁡(π/3)12=14πϵ0×200πϵ0×103×12V = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \frac{200\pi\epsilon_0 \times 10^3 \times \cos(\pi/3)}{1^2} = \frac{1}{4\pi\epsilon_0} \times 200\pi\epsilon_0 \times 10^3 \times \frac{1}{2}
이다. ϵ0\epsilon_0이 약분되어
V=200π×1034π×12=200×1038=25×103V = \frac{200\pi \times 10^3}{4\pi} \times \frac{1}{2} = \frac{200 \times 10^3}{8} = 25 \times 10^3
V가 된다.

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