2020년06월06일 14번

[전기자기학]
진공 중 3m 간격으로 두 개의 평행판 무한평판 도체에 각각 ＋4C/m², -4C/m²의 전하를 주었을 때, 두 도체 간의 전위차는 약 몇 V인가?

① 1.5×1011
② 1.5×1012
③ 1.36×1011
④ 1.36×1012

(정답률: 42%)

문제 해설

두 무한평판 도체 사이의 전위차는 다음과 같이 구할 수 있다.

ΔV = -∫E·dl

여기서 E는 전기장이고, dl은 경로의 미소이다. 무한평판 도체는 전기장이 일정하므로, E를 무시하고 경로의 길이만 고려하면 된다. 두 무한평판 도체 사이의 거리는 3m이므로, 전위차는 다음과 같다.

ΔV = -Ed = -4C/m² × 3m = -12V

하지만, 이 문제에서는 두 도체의 전하가 반대 방향이므로, 전위차의 부호를 바꿔줘야 한다.

따라서, 두 도체 간의 전위차는 12V이다.

정답은 "1.36×10¹²"가 아니므로, 보기에서 선택할 수 없다.

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