기사/공사필기 질문드립니다.
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안녕하세요.
전에 질문드린 문제도 몇 개 있는데 아직도 의문이 안풀려서요.
1. 과년도 54쪽, 218번 문제입니다.
만약 같은 상황에서 전하Q가 있는 영역의 유전율이 더 작다면 이 전하에는 무슨 힘이 작용하나요?
2. 과년도 72쪽, 290번입니다.
이거 영상전하의 부호가 -인데 왜 풀이에선 두 개의 전하를 다 +로 놓고 풀었나요?
3. 과년도 407쪽 161번입니다.
먼저 I와 B를 방향을 고려해 행렬로 계산을 했습니다. 그리고 토크를 구해야 하는데 토크 공식이 T=r x F잖아요? 이때 r의 방향을 어떤 기준으로 잡아주는지 궁금합니다. 엔트에선 0.04의 크기에 +y방향으로 잡아줬는데 이해가 안가네요.
4. 과년도 408쪽 166번입니다.
전에 자세히 설명해주셨는데 아무리 봐도 이해가 안가네요.
일단 1번의 전위를 구하는 것부터 이해가 안 갑니다.
일단 전체 사각형 틀 밖에 전위0, 0,0,100 이렇게 써 있는 게 어디의 전위를 의미하는 건지부터 모르겠습니다. 우측에 V=100 써 있는 부분이 그 전체 큰 사각형 한변의 전위가 전부 100이라는 건가요? 1번만 이해하면 순차적으로 다 이해가 될 거 같은데 1번부터 이해가 안 되니 미치겠습니다.ㅠㅠ 면으로 구하는 거하고 모서리 4개로 구하는 2가지 방법이 있다고 했는데 1의 오른쪽 위 모서리가 왜 100이 되나요? 번거로우시겠지만 1번의 전위만 놓고 한번만 더 자세한 설명 부탁드립니다.
5. 과년도 422쪽 217번입니다. 전에 질문드렸을 때 영상전하의 쿨롱을 -로 놓고 둘이 더하는 게 맞다고 하셨잖아요? 풀이를 보면 영상전하 쪽의 거리를 2d로 잡고 진전하를 a로 놓고 풀었는데 둘이 거리를 서로 바꿔도 상관 없는 거 아닌가요? 근데 둘이 거리를 바꿔서 계산하면 부호가 달라져서 답이 틀려져 버립니다. 제가 뭔가를 잘못 이해하고 있는 거 같은데 알려주시면 감사하겠습니다.
6. 과년도 428쪽 239번입니다.
만약 병렬회로일 때라면 전압이 일정하잖아요? 그럼 이때는 정전용량이 가장 작은 콘덴서가 제일 먼저 파괴되는 건가요?
전에 질문드린 문제도 몇 개 있는데 아직도 의문이 안풀려서요.
1. 과년도 54쪽, 218번 문제입니다.
만약 같은 상황에서 전하Q가 있는 영역의 유전율이 더 작다면 이 전하에는 무슨 힘이 작용하나요?
2. 과년도 72쪽, 290번입니다.
이거 영상전하의 부호가 -인데 왜 풀이에선 두 개의 전하를 다 +로 놓고 풀었나요?
3. 과년도 407쪽 161번입니다.
먼저 I와 B를 방향을 고려해 행렬로 계산을 했습니다. 그리고 토크를 구해야 하는데 토크 공식이 T=r x F잖아요? 이때 r의 방향을 어떤 기준으로 잡아주는지 궁금합니다. 엔트에선 0.04의 크기에 +y방향으로 잡아줬는데 이해가 안가네요.
4. 과년도 408쪽 166번입니다.
전에 자세히 설명해주셨는데 아무리 봐도 이해가 안가네요.
일단 1번의 전위를 구하는 것부터 이해가 안 갑니다.
일단 전체 사각형 틀 밖에 전위0, 0,0,100 이렇게 써 있는 게 어디의 전위를 의미하는 건지부터 모르겠습니다. 우측에 V=100 써 있는 부분이 그 전체 큰 사각형 한변의 전위가 전부 100이라는 건가요? 1번만 이해하면 순차적으로 다 이해가 될 거 같은데 1번부터 이해가 안 되니 미치겠습니다.ㅠㅠ 면으로 구하는 거하고 모서리 4개로 구하는 2가지 방법이 있다고 했는데 1의 오른쪽 위 모서리가 왜 100이 되나요? 번거로우시겠지만 1번의 전위만 놓고 한번만 더 자세한 설명 부탁드립니다.
5. 과년도 422쪽 217번입니다. 전에 질문드렸을 때 영상전하의 쿨롱을 -로 놓고 둘이 더하는 게 맞다고 하셨잖아요? 풀이를 보면 영상전하 쪽의 거리를 2d로 잡고 진전하를 a로 놓고 풀었는데 둘이 거리를 서로 바꿔도 상관 없는 거 아닌가요? 근데 둘이 거리를 바꿔서 계산하면 부호가 달라져서 답이 틀려져 버립니다. 제가 뭔가를 잘못 이해하고 있는 거 같은데 알려주시면 감사하겠습니다.
6. 과년도 428쪽 239번입니다.
만약 병렬회로일 때라면 전압이 일정하잖아요? 그럼 이때는 정전용량이 가장 작은 콘덴서가 제일 먼저 파괴되는 건가요?
답변 1개
담당교수 ·
1. 유전율 1의 영역에 Q가 존재하고 있으므로, 경계면에 대해서 전계, 혹은 전기력선은 수직으로
작용합니다. 따라서 수직으로 작용할 때에는 인장응력이 작용하며, 인장응력에 대해서
1이 큰 경우는 반발력, 2가 큰 경우는 흡입력이 작용합니다.
2. 두 전하에 대한 전계의 방향이 같기 때문입니다.
만약 전위를 구한다면, 전하의 부호가 반대이므로 빼주는 것이 맞지만,
전계는 같은 방향으로 작용하므로 더해줘야 합니다.
3. 플래밍의 왼손 법칙에 의해서 전류의 방향을 +로 잡았다면, dl은 -0.04가 되고,
만약 전류의 방향을 -로 잡으면 dl은 +0.04로 계산을 하시면 됩니다.
4. 반복법에 의해서 이 문제를 풀때, 각 모서리의 전위를 대입해서 푸시기 바랍니다.
V1을 구할 때에도 면으로 해서 100+0+0+0이지만, 모서리로 해서 50+50+0+0으로 하셔도 무방합니다.
다른 전위들을 구할 때 모서리로 하므로 V1도 모서리로 해서 계산하시기 바랍니다.
5. 그림에 있는 것처럼, 진전하에 의한 전위는 a를 대입하고, 영상전하에 의한 전위는 2d를 대입해서
푸셔야 합니다. 두개의 거리를 바꾸면 답이 다르게 나올 것입니다.
6. Q=CV에 의해서 Q가 가장 작은 것이 파괴가 됩니다.
따라서 전압이 일정하므로 C가 가장 작은 것이 파괴되는 것이 맞습니다.