전기장 방정식에 관한 3가지 질문
반지름이 10cm인 도체 구에 500μC의 전하가 있습니다. 점 A, B, C는 구의 중심과 일직선상에 있으며, 구의 중심에서 각각 12cm, 10cm, 8cm 떨어진 위치에 있습니다. 점 A, B, C에서의 전기장 세기를 계산하세요!
알려진:
도체 구의 반지름(R) = 10cm = 0.1m
전하량(q) = 500 μC = 500 x 10⁻⁶ C
r A = 12cm = 0,12m
r B = 10cm = 0,1m
r C = 8cm = 0,08m
쿨롱 상수(k) = 9 x 10⁹
구하는 값: A 지점( EA ), B 지점(EB ) , C 지점(EC ) 에서 의 전기장 세기
해결 방법 :
a) A 지점에서의 전기장 세기
E A = kq / r A 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,12) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,0144 = 312500 x 10 3 = 3,125 x 10 8 N/C
b) B 지점에서의 전기장 세기
E B = kq / r B 2 = (9 x 10 9 )(500 x 10 -6 ) / (0,1) 2 = (4500 x 10 3 ) / 0,01 = 450.000 x 10 3 = 4,5 x 10 8 N/C
c) 점 C에서의 전기장 세기
공 안에 있을 경우 E C = 0입니다.
2. 4 nC의 시험 전하를 한 점에 놓았을 때, 그 전하는 5 × 10⁻⁴ N의 힘을 받습니다. 그 점에서의 전기장 E의 크기는 얼마입니까?
모두 다 아는:
측정 전하량(q) = 4 nC = 4 x 10⁻⁹ 쿨롬
전기력(F) = 5 × 10⁻⁴ N
구하는 값: 전기장(E)의 크기
해결 방법 :
E = F / q = (5 × 10⁻⁴ ) / (4 × 10⁻⁹ ) = 1,25 × 10⁵ N /C
3. 그림과 같이 두 전하 qB = 12 μC와 qC = 9 μC가 직각삼각형의 꼭짓점에 놓여 있습니다. 점 A에서 느껴지는 전기장의 세기를 구하세요!
모두 다 아는:
점 B에서의 전하량(qB) = 12 μC = 12 x 10⁻⁶ C
점 C에서의 전하량(qC) = 9 μC = 9 x 10⁻⁶ C
쿨롱 상수(k) = 9 x 10⁹
r AC = 4cm = 0,04m
r AB = 3cm = 0,03m
구함 : A 지점에서의 전기장 세기
해결 방법 :
E AC = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,04) 2 = 81 x 10 3 / 0,0016 = 5,0 x 10 7 N/C
E AB = kq / r 2 = (9 x 10 9 )(9 x 10 -6 ) / (0,03) 2 = 81 x 10 3 / 0,0009 = 9,0 x 10 7 N/C
