1. 면전하밀도 ρs[C/m2]로 대전된 무한평판 위에 전하량 Q[C]이고 질량 m[kg]인 전하가 있다. 지구의 중력가속도를 g[m/s2]라 했을 때, 이 전하가 허공에 정지할 수 있게 하는 전하량[C] 은?

1. 면전하밀도 ρ_s[C/m²]로 대전된 무한평판 위에 전하량 Q[C]이고 질량 m[kg]인 전하가 있다. 지구의 중력가속도를 g[m/s²]라 했을 때, 이 전하가 허공에 정지할 수 있게 하는 전하량[C] 은?

① Q = mg/(ε₀ρ_s) ② Q = ε₀mg/ρ_s

③ Q = 2ε₀mg/ρ_s④ Q = 2ε₀ρ_s/(mg)

⑤ Q = mg/(2ε₀ρ_s)

• 전하가 허공에 정지하려면 F_tot＝중력＋전기력 ＝0 이어야 한다.

• 전기력을 구해보자.

1) 반지름이 R인 원판 중심에서 수직으로 z만클 떨어진 곳에서 전기장(E)을 구하자!

2) 반지름 R이 무한대로 커졌을때 즉, 무한평판에서 전기장(E)을 구하자!

3) 그 다음 전기력(F＝QE)을 구하자!

4) 중력과 전기력이 같아지는 Q를 찾자!

답은 ③

• 참고 : 마지막으로 원판에서의 미소면적 da는 아래와 같다.

질문은 댓글로~
도움이 되었다면 ♡ 클릭요~

2. 오른쪽 그림과 같이 평행한 두 도체판 사이의 한 점 X에서 전자(－1.6 ×10－19 [C]) 한 개를 점 Y로 이동시키는 데 필요한 일 (0)	2023.12.27
3. 등전위면의 성질로 옳지 않은 것은? (2)	2023.12.27
4. 총전하량 q[C]이 체적 내부에 균일하게 분포된 반경 R[m]인 구전하의 중심에서 x[m] (x＜R) 떨어진 지점에 q[C]의 점전하가 놓여 있을 때, 이 점전하에 작용하는 힘[N]은? (1)	2023.12.26
5. 전위함수가 V(x, y, z)＝xy＋y^2－z^2＋1[V]일 때, 점(1, 1, 2)[m]에서의 전계[V/m]는? (0)	2023.12.26
6. 공기중에서 전위함수가 V=(1/8.854)xy^2[V] 일 때, 점(2, 3, 5)[m]에서 체적전하밀도는? (19)	2023.12.26

전자기학