2003년05월25일 8번

[전기자기학]
진공 중에 선전하 밀도가 λ[C/m]로 균일하게 대전된 무한히 긴 직선도체가 있다. 이 직선도체에서 수직거리r[m]점의 전계의 세기는 몇 V/m 인가?

(정답률: 60%)

문제 해설

전자기학에서 직선도체에서의 전계의 세기는 전자기학의 기본 법칙 중 하나인 가우스 법칙을 이용하여 구할 수 있다. 가우스 법칙은 전기장의 흐름을 설명하는 법칙으로, 전기장의 크기와 방향을 결정하는 전하의 분포와 관련이 있다.

가우스 법칙에 따르면, 전기장의 크기와 방향은 전하의 분포와 관련이 있으며, 전하가 직선도체의 표면에 분포되어 있을 때, 직선도체 내부의 어떤 점에서도 전기장의 크기와 방향은 동일하다. 따라서, 직선도체 내부의 어떤 점에서도 전기장의 크기는 일정하며, 이는 직선도체의 전하 밀도와 관련이 있다.

따라서, 직선도체 내부의 어떤 점에서도 전기장의 크기는 λ/2πε0r 이며, 이를 통해 수직거리 r[m]점의 전계의 세기는 E = λ/2πε0r [V/m] 이 된다.

따라서, 정답은 "

" 이다.

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