2002년05월26일 20번

[전기자기학]
전기쌍극자로부터 임의의 점의 거리가 r이라할 때, 전계의 세기는 r과 어떤 관계가 있는가?

① 1/r에 비례
② 1/r2에 비례
③ 1/r3에 비례
④ 1/r4에 비례

(정답률: 77%)

문제 해설

전기적인 세기는 전하와 거리에 비례한다. 전기쌍극자의 전하는 서로 같은 크기이며 반대 방향을 가지므로, 전기적인 세기는 두 전하의 세기를 더한 것과 같다. 따라서 전기쌍극자로부터 거리 r 떨어진 점에서의 전기적인 세기는 두 전하의 세기를 더한 것인데, 이는 각 전하의 세기가 1/r²에 비례하므로 전기적인 세기는 1/r²에 비례한다. 그러나 전기쌍극자는 전하가 서로 반대 방향을 가지므로, 전기적인 세기는 두 전하의 세기를 빼는 것과 같다. 따라서 전기적인 세기는 1/r² - 1/r² = 0이 되어야 하지만, 실제로는 전기적인 세기가 존재한다. 이는 두 전하가 서로 다른 위치에 있기 때문인데, 이를 고려하면 전기적인 세기는 1/r³에 비례한다.

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