전자기학
정전계
거리 관계
2008.5 기출
거리 r에 반비례하는 것은?
- ① 무한 직선전하의 전위(기준 상대) 정답
- ② 점전하 전계
- ③ 점전하 전위
- ④ 무한 평면전하 전계
📖 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
무한 직선전하의 전계·전위는 \(\ln r\)/\(1/r\) 형태로 거리에 반비례하는 성분을 가집니다.
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
무한 직선전하의 전계·전위는 \(\ln r\)/\(1/r\) 형태로 거리에 반비례하는 성분을 가집니다.