2009년07월26일 18번

[전기자기학]
유전율이 ℇ₁ 과 ℇ₂인 두 유전체가 경계를 이루어 접하고 있는 경우 유전율이 ℇ₁인 영역에 전하 Q가 존재할 때 이 전하에 작용하는 힘에 대한 설명으로 옳은 것은?

① ℇ1＞ℇ2인 경우 반발력이 작용한다.
② ℇ1＞ℇ2인 경우 흡입력이 작용한다.
③ ℇ1과 ℇ2값에 상관없이 반발력이 작용한다.
④ ℇ1과 ℇ2값에 상관없이 흡입력이 작용한다.

(정답률: 30%)

문제 해설

정답은 "ℇ₁＞ℇ₂ 인 경우 반발력이 작용한다." 이다.

반발력은 두 유전체가 서로 다른 유전율을 가지고 있을 때 작용하는 힘이다. 유전율이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 전하가 이동하면서 생기는 힘이며, 이는 전하의 이동 방향과 반대 방향으로 작용한다. 따라서 유전율이 ℇ₁인 영역에 전하 Q가 존재할 때, ℇ₁＞ℇ₂이므로 반발력이 작용하게 된다.

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