2004년08월08일 55번

[전기자기학]
공기 중에서 어느 거리를 두고 있는 두 점전하사이에 작용하는 힘이 1N이고, 두 점전하를 액체 유전체속에 넣었더니 0.4N으로 힘이 줄었다. 이 액체 유전체의 비유전률은 얼마인가?

① 0.1
② 0.4
③ 2.5
④ 6.25

(정답률: 알수없음)

문제 해설

액체 유전체의 비유전률은 2.5이다.

전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱 법칙에 의해 결정된다. 쿨롱 법칙은 전하 사이의 거리와 전하의 크기에 비례하고, 비유전율에 반비례한다. 따라서, 비유전율이 작을수록 전하 사이의 힘은 감소한다.

주어진 문제에서, 공기 중에서 두 점전하 사이에 작용하는 힘은 1N이다. 이를 액체 유전체 속에서 측정하면 0.4N으로 감소한다. 따라서, 액체 유전체의 비유전률은 다음과 같이 계산할 수 있다.

0.4N = (1N) / ε

ε = (1N) / (0.4N) = 2.5

따라서, 액체 유전체의 비유전률은 2.5이다.

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