전자기학
정전계
공통전위
2016.3 기출
V₁, V₂로 충전된 두 도체를 연결하면 공통전위는?
- ① \(\frac{Q_1+Q_2}{C_1+C_2}\) 정답
- ② \(\frac{V_1+V_2}{2}\)
- ③ V₁
- ④ V₂
📖 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
연결 후 전하 재분배 → 공통전위 \(V=\frac{Q_1+Q_2}{C_1+C_2}\).
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
연결 후 전하 재분배 → 공통전위 \(V=\frac{Q_1+Q_2}{C_1+C_2}\).