기사/공사필기 전위의 시작 기준에 대해 질문(전계 적분)
작성자 꽃대궁 · 작성일 · 분류 기사/공사필기
안녕하세요 2022 전기기사 전기자기학 교재에서 질문이 있습니다.
답지와 최종인 선생님의 영상에서의 문제풀이를 보면 전위를 구할 때 5a를 길이로 두고 푸셨는데
전계는 구도체 내부에 존재하지 않는다고 배웠습니다. 따라서 5a 떨어진 점의 전위는 구의 표면인 a를 기준으로 잡아서 풀어야 하지 않나 해서 질문을 드립니다.
그렇게 풀면 5a-a = 4a를 길이로 잡고 풀어야하는 것 같아서 밑의 그림에 제가 생각한 풀이법도 같이 첨부를 했습니다. 왜 5a로 해야하는지 잘 모르겠습니다 ㅜㅜ 구의 중심점이긴 하지만 실제로 내부엔 전계가 없으며 전계는 표면에서부터 시작하는게 아닌가요?
V = Q / (4 pi 앱실론 4a)
답변 1개
담당교수 ·
안녕하세요. 답변드립니다.
보다 자세한 설명을 위해서 p39, 49번과 연계하여 말씀드리겠습니다.
*평행도체 전위
상세한 설명을 위해 아래의 그림과 같이
A도체 B도체의 전위를 각각 따로 계산한 후 전위차를 구해보겠습니다.
1)에서와 같이 A (+λ)도체를 기준으로 하고 B도체까지의 전위를 구하면
A도체가 기준이기 때문에 해당 도체의 중심에서부터 B도체까지의 전위를 구하면
아래 풀이와같이 구할 수 있습니다. (도체 표면은 등전위이기 때문에 A에서 가장 가까운 지점에서의 B전위)
2)에서와 같이 B(-λ)도체를 기준으로 하고 A도체까지의 전위를 구하면
B도체가 기준이기 때문에 해당 도체의 중심에서부터 A도체까지의 전위를 구하면
아래 풀이와 같이 구할 수 있습니다.
1), 2)를 통해 구한 V1-V2 = 전위차가 됩니다.
18번에서 또한 구도체를 기준으로 잡기 때문에 구도체의 중심에서부터 거리를 대입해주는 것입니다