2011년06월12일 2번

[전기자기학]
진공 중에서 반지름이 4cm인 도체구 A와 내외 반지름이 5cm 및 10cm인 도체구 B를 동심으로 놓고 도체구 A에 Q_A=4×10^-10[C]의 전하를 대전시키고 도체구 B의 전하를 0으로 했을 때 도체구 A의 전위는 약 몇 [V]인가?

① 15
② 30
③ 46
④ 54

(정답률: 55%)

문제 해설

도체구 A와 B는 동심원으로 놓여 있으므로, 도체구 A의 중심에서 도체구 B의 중심까지의 거리는 10cm이다. 따라서 도체구 A의 전위는 다음과 같이 계산할 수 있다.

V_A = kQ_A/r_A = kQ_A/10

여기서 k는 쿨롱 상수이고, r_A는 도체구 A의 반지름이다. 따라서 전하 Q_A를 대입하면,

V_A = (9×10⁹×4×10^-10)/(10) = 3.6 [V]

따라서 보기에서 정답은 "15", "30", "46"이 아니고, "54"이다.

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