전자기학
정전계
쿨롱력
2020.9 기출
같은 두 구도체에 동일 전하를 대전 후 20cm 떨어뜨렸더니 8.6×10⁻⁴N의 힘이 작용했다. 각 구의 전하는 약 몇 C인가?
- ① 3.1×10⁻⁸
- ② 6.2×10⁻⁸ 정답
- ③ 1.2×10⁻⁷
- ④ 2.4×10⁻⁷
📖 해설
쿨롱의 법칙 — 두 점전하 사이의 힘
\[ F=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{Q_1Q_2}{r^2}=9\times10^9\frac{Q_1Q_2}{r^2}\,[\text{N}] \]
· \(Q_1,Q_2\): 전하[C], \(r\): 거리[m], 계수 \(9\times10^9=1/4\pi\varepsilon_0\)
부호가 같으면 척력, 다르면 인력이며 거리의 제곱에 반비례합니다.
계산
\(F=9\times10^9\frac{Q^2}{0.2^2}=8.6\times10^{-4}\Rightarrow Q\approx6.2\times10^{-8}\,\text{C}\).
\[ F=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{Q_1Q_2}{r^2}=9\times10^9\frac{Q_1Q_2}{r^2}\,[\text{N}] \]
· \(Q_1,Q_2\): 전하[C], \(r\): 거리[m], 계수 \(9\times10^9=1/4\pi\varepsilon_0\)
부호가 같으면 척력, 다르면 인력이며 거리의 제곱에 반비례합니다.
계산
\(F=9\times10^9\frac{Q^2}{0.2^2}=8.6\times10^{-4}\Rightarrow Q\approx6.2\times10^{-8}\,\text{C}\).