전자기학
정자계
평행선 힘
2011.6 기출
간격 1.5m 평행 단상선로에 6600V, 3A를 송전할 때 단위길이당 힘은 약 몇 N/m인가?
- ① \(6\times10^{-7}\)
- ② \(9\times10^{-7}\)
- ③ \(1.2\times10^{-6}\) 정답
- ④ \(2.4\times10^{-6}\)
📖 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
\(f=\dfrac{\mu_0 I^2}{2\pi d}=\dfrac{2\times10^{-7}\times9}{1.5}=1.2\times10^{-6}\,\text{N/m}\).
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
\(f=\dfrac{\mu_0 I^2}{2\pi d}=\dfrac{2\times10^{-7}\times9}{1.5}=1.2\times10^{-6}\,\text{N/m}\).