2015년03월08일 9번

[전기자기학]
진공 중에 +20μC 과 -3.2μC 인 2개의 점전하가 1.2m 간격으로 놓여 있을 때 두 전하 사이에 작용하는 힘[N]과 작용력은 어떻게 되는가?

① 0.2N, 반발력
② 0.2N, 흡인력
③ 0.4N, 반발력
④ 0.4N, 흡인력

(정답률: 70%)

문제 해설

두 전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱 법칙에 의해 다음과 같이 계산할 수 있다.

F = k * (q1 * q2) / r^2

여기서 k는 쿨롱 상수이고, q1과 q2는 각각의 전하이며, r은 두 전하 사이의 거리이다. 따라서,

F = 9 * 10^9 * ((20 * 10^-6) * (-3.2 * 10^-6)) / (1.2 * 10^-3)^2
≈ -0.4 N

여기서 전하의 부호가 다르므로 힘의 부호는 음(-)이다. 따라서 두 전하 사이에 작용하는 힘은 0.4N이며, 이는 흡인력이다. 이유는 두 전하가 서로 다른 부호를 가지므로 서로를 끌어당기는 힘이 작용하기 때문이다.

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