2004년08월08일 16번

[전기자기학]
E =(i +j 2+k 3)[V/cm]로 표시되는 전계가 있다. 0.01μC의 전하를 원점으로부터 i 3[m]로 움직이는데 필요한 일은 몇 Ｊ 인가?

① 3×10-8
② 3×10-7
③ 3×10-6
④ 3×10-5

(정답률: 38%)

문제 해설

일(Energy)은 전하(q)와 전위차(V)의 곱으로 나타낼 수 있다. 즉, 일 = qV이다.

여기서 전하는 0.01μC이고, 전위차는 i 3[m]를 따라 E를 따라가면서 V = Eds로 구할 수 있다. 따라서,

V = ∫Eds = ∫(i+j2+k3)ds = i∫ds + j2∫ds + k3∫ds
= i(3) + j2(0) + k3(0) = 3i[V]

따라서 일은 다음과 같이 계산할 수 있다.

일 = qV = (0.01×10^-6 C)(3 V) = 3×10^-8 J

따라서 보기에서 정답은 "3×10^-8"이다.

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