전자기학
정전계
동심구 전위
2015.5 기출
반경 r₁, r₂ 동심 구껍질에 각각 +Q₁, +Q₂가 있을 때 바깥 구(r₂) 전위는?
- ① \(\frac{Q_1}{4\pi\varepsilon_0 r_2}\)
- ② \(\frac{Q_2}{4\pi\varepsilon_0 r_2}\)
- ③ \(\frac{Q_1-Q_2}{4\pi\varepsilon_0 r_2}\)
- ④ \(\frac{Q_1+Q_2}{4\pi\varepsilon_0 r_2}\) 정답
📖 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
바깥 구 전위 \(V=\dfrac{Q_1+Q_2}{4\pi\varepsilon_0 r_2}\)(총전하 기준).
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
바깥 구 전위 \(V=\dfrac{Q_1+Q_2}{4\pi\varepsilon_0 r_2}\)(총전하 기준).