전자기학
정전계
평행 직선전하
2013.3 기출
+λ, −λ 무한장 직선전하가 d 간격일 때 단위길이당 작용하는 힘은?
- ① \(\frac{\lambda^2}{2\pi\varepsilon_0 d}\)(인력) 정답
- ② \(\frac{\lambda^2}{4\pi\varepsilon_0 d}\)
- ③ \(\frac{\lambda^2}{2\pi\varepsilon_0 d^2}\)
- ④ 0
📖 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
두 선전하 사이 힘 \(f=\dfrac{\lambda^2}{2\pi\varepsilon_0 d}\)(부호 반대이므로 인력).
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
두 선전하 사이 힘 \(f=\dfrac{\lambda^2}{2\pi\varepsilon_0 d}\)(부호 반대이므로 인력).