기사/공사필기 전자기학 정규반 p.37 문40
작성자 김병국 · 작성일 · 분류 기사/공사필기
질문1. 2017 전자기학 교재 p.20을 보면 무한평면의 전계공식은 1/2가곱해져 있습니다.
그런데 같은 무한 평면임에도 불구하고 문제 40번의 풀이에는 1/2가 곱해져 있지 않습니다.
왜 둘 이 다른건가요?
질문2. p.20에 무한평면의 전계 공식에서 면전하 밀도는 무한 평면의 양면에 존재하는 총 전하량을 무한평면의 한쪽면 넓이로 나눈건가요?
질문3. 문제 40번에서 도체면상에 면전하 밀도 2nc이 있다고 합니다. 그러면 완전 유전체면상에서의 면전하 밀도도 2nc이라서 p.20의 면전하 밀도 공식을 쓰려면 면전하 밀도에 4nc을 넣어야하나요?
답변 1개
담당교수 ·
자기학 p37, 문제 40번)
1. 공식이 다른 이유
문제에서 나온 내용은 무한 평면이 아닌 무한'도체'의 표면이 됩니다.
질문주신 무한평면의 전계 공식같은 경우는 평면을 기준으로 위 아래로 전계가 작용하기 때문에
한쪽에 대해서만 전계를 측정하니 반으로 나눈 1/2이 곱해진다고 보시면 되겠고,
단순히 무한도체의 표면같은 경우는 도체 내부로는 전기력선이 생길 수 없기 때문에
한쪽면에만 온전히 전계가 작용하게 됩니다. 때문에 1/2이 곱해지지 않겠습니다.
해당 문제의 경우 무한도체의 표면이기 때문에 1/2이 곱해지면 안되겠습니다.
2. 면전하 밀도는 한쪽 면에 존재하는 총 전하량을 그 넓이로 나눈게 됩니다.
3. 면전하 밀도는 2nC이 되겠습니다. 유전체와 도체면 사이에 2nC의 면전하 밀도가 있다고 보시면 됩니다.
학습에 참고하세요 :)