전기력5 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 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 Q = mg/(ε0ρs) ② Q = ε0mg/ρs ③ Q = 2ε0mg/ρs ④ Q = 2ε0ρs/(mg) ⑤ Q = mg/(2ε0ρs) • 전하가 허공에 정지하려면 Ftot＝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.. 2023. 12. 27. 23. 1 ax [V/m]의 전계와 1 ax [Wb/m2]의 자속밀도가 작용하는 공간내에서 1 [C]의 전하가 1 ay [m/sec]의 속도로 움직이고 있다. 이 전하에 작용하는 힘 [N]은? 23. 1 ax [V/m]의 전계와 1 ax [Wb/m2]의 자속밀도가 작용하는 공간내에서 1 [C]의 전하가 1 ay [m/sec]의 속도로 움직이고 있다. 이 전하에 작용하는 힘[N]은? ① ax ＋ az ② ax － az ③ ax ④ －ax ⑤ 0 • 풀이 - 로렌츠 힘(Lorentz force)의 공식을 알고 있다면 쉽게 풀 수 있는 문제다. - 문제에 주어진 값들을 공식에 집어 넣자! 답은 ② 혹시 틀린 부분 있으면 댓글요~ 도움이 되었다면 ♡ 클릭요~ 2023. 11. 26. 8. 간격이 d(m)이고 면적이 S(m2)인 평행판 커패시터의 전극 사이에 유전율이 ԑ인 유전체를 넣고 전극 간에 V(V)의 전압을 가했을 때, 이 커패시터의 전극판을 떼어내는데 필요한 힘의 크기(N)는? 8. 간격이 d(m)이고 면적이 S(m2)인 평행판 커패시터의 전극 사이에 유전율이 ԑ 인 유전체를 넣고 전극 간에 V(V)의 전압을 가했을 때, 이 커패시터의 전극판을 떼어내는데 필요한 힘의 크기는? • 풀이- 윗판이 받는 힘과 아랫판이 받는 힘은 크기가 같고 방향이 반대이다.- 윗판이 아랫판에서 만드는 전계에 의해 받는 힘을 계산해 보자!- 자기가 만든 전계에 의해 자기가 힘을 받지는 않는다.답은 ④ 개인적으로 푼 거라서 틀릴 가능성 있습니다. 혹시 틀린 부분 있으면 댓글요~ 도움이 되었다면 ♡ 클릭요~ 2023. 8. 24. 13. 공기 중 무한 평면도체의 표면으로부터 2m 떨어진 곳에 4C의 점전하가 있다. 이 점전하가 받는 힘은 몇 N인가? 13. 공기 중 무한 평면도체의 표면으로부터 2m 떨어진 곳에 4C의 점전하가 있다. 이 점전하가 받는 힘은 몇 N인가? • 풀이- 두 가지 방법으로 답을 얻을 수 있다.- 풀이 1 : 영상법(Image method)를 활용한 풀이- 풀이 2 : 무한 평면도체의 면전하밀도와 점전하의 쿨롱의 법칙을 이용한 풀이- 풀이 2의 면전하밀도는 점전하에 의해 생기고, 그 면전하밀도가 만드는 전계(E)를 계산함으로써 힘(F＝qE)을 얻을 수 있다.- 면전하밀도가 존재하는 원판 중심 위에서의 전계를 구하는 방식과 비슷하다. 답은②개인적으로 푼 거라서 틀릴 가능성 있습니다. 혹시 틀린 부분 있으면 댓글요~도움이 되었다면 ♡ 클릭요~ ♡ 클릭 안 하면, 시험에서 떨어짐 2023. 8. 24. 15. 진공 중에서 점(0, 1)m의 위치에 -2x10^-9 C의 점전하가 있을 때, 점(2, 0)m에 있는 1C의 점전하에 작용하는 힘은 몇 15. 진공 중에서 점(0, 1)m의 위치에 -2×10-9 C의 점전하가 있을 때, 점(2, 0)m에 있는 1C의 점전하에 작용하는 힘은 몇 N인가? (단, x ̂, y ̂는 단위벡터이다.) • 풀이 - 쿨롱의 법칙으로 답을 구할 수 있다. - 서로 극이 다르므로 인력이 작용한다. - 즉, 서로 끌어 당기는 힘이다. - 점전하 1C가 받는 힘은 인력이므로 –x 방향과 +y 방향이다. (④번 탈락) - 힘의 방향 별 크기를 비교했을 때 x방향 힘이 y방향 힘에 비해 2배 (① 탈락) - 힘의 크기를 고려했을 때 (③ 탈락) 답은 ② 혹시 틀린 부분 있으면 댓글요~ 도움이 되었다면 ♡ 클릭요~ 2023. 8. 24. 이전 1 다음
