전자기학
정자계
원통도체 내부
2020.6 기출
반지름 r인 무한장 원통 도체에 전류가 균일하게 흐를 때 도체 내부 자계의 세기는?
- ① 중심축으로부터 거리에 비례 정답
- ② 거리에 반비례
- ③ 거리의 제곱에 비례
- ④ 거리의 제곱에 반비례
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
내부 \(H=\dfrac{I\,r'}{2\pi r^2}\)로 중심에서의 거리 r'에 비례(외부는 1/거리).
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
내부 \(H=\dfrac{I\,r'}{2\pi r^2}\)로 중심에서의 거리 r'에 비례(외부는 1/거리).