전자기학
정전계
전위
2015.5 기출
반경 a 구도체에 −Q, 중심 O에서 10a 점 P에 10Q 점전하를 놓을 때 구도체 전위는?
- ① 0
- ② \(\frac{9Q}{40\pi\varepsilon_0 a}\)
- ③ \(\frac{Q}{4\pi\varepsilon_0 a}\) 정답
- ④ \(\frac{10Q}{4\pi\varepsilon_0 a}\)
📖 해설
점전하의 전위
\[ V=\frac{Q}{4\pi\varepsilon_0 r}=9\times10^9\frac{Q}{r}\,[\text{V}] \]무한원 기준, 거리 \(r\)에 반비례(전계는 \(1/r^2\)). 여러 전하는 스칼라 합.
풀이
구도체 전위 = 자체 전하(−Q)에 의한 전위 + 외부전하(10Q, 거리10a)에 의한 전위를 합산해 계산합니다.
\[ V=\frac{Q}{4\pi\varepsilon_0 r}=9\times10^9\frac{Q}{r}\,[\text{V}] \]무한원 기준, 거리 \(r\)에 반비례(전계는 \(1/r^2\)). 여러 전하는 스칼라 합.
풀이
구도체 전위 = 자체 전하(−Q)에 의한 전위 + 외부전하(10Q, 거리10a)에 의한 전위를 합산해 계산합니다.