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기사/공사필기
2013년 2회 전기자기학 16번 질문이요
- 작성자
- 공기업간다
- 작성일
- 2025-08-05 19:29:05
- No.
- 181739
- 교재명
- 24년 다산 기출 문제집
- 페이지
- p.325
- 번호/내용
- 16번
- 강사명
- 이재현
이 문제 강의서 P점에서의 전위(Vp)가 a의 전위 + b의 전위라고 쓰셨던데 어떻게 더하는지 아나요? 전위차라서 -인거 아닌가요? +인 이유 좀 설명해주세요
두번째는 문제에서 구하라는게 평면에서부터 구도체 사이의 정전용량이여서 강의 판서에서 표시된것처럼 평면에서부터 원 표면까지의 정전용량을 구하기위해 원 표면까지의 전위(V)를 구하는것인데 Vab의 1/2이 V라고 하시던데 Vab는 A와B 각각 원 내부중점사이의 거리로 표현을하셨던데 그게아니라 A B 원 표면 사이의 거리가 Vab 아닌가요? 왜냐면 Va Vb 구할때 2d-a로 구하는거면 원 표면 까지구하는거니까요 Vab 표시를 잘못하신거죠?
그리고 Vp가 더하는건데 왜 Vab는 Va-Vb인지도 설명 바랍니다. 자세한 설명부탁드립니다~
Vp는 전위차가 아닌 전위이므로 빼지 않습니다.
P점에서의 전위 Vp는 A에 의한 전위, B에 의한 전위 둘을 더합니다.
전위는 스칼라입니다. '에너지' 관점으로 누적된다고 봐야 하기 때문에 단순히 합산한다고 볼 수 있습니다.
Vab는 전위차입니다.
두 점 사이의 전기적 위치 에너지 차이, 즉 '전위의 차이'이기 때문에 두 점의 전위를 빼서 구합니다.
책의 해설에서 V=V1+V2로 표현된 부분은 전기 영상법에 의한 과정을 생략하여 결과적으로 단순하게 표현한 것입니다.
한쪽이 전위 Va를 갖는다면 반대편 쪽은 -Va입니다.
따라서 평면도체에서 A까지의 전위는 {Va-(-Va)}/2 로 나타낼 수 있으며 계산하면 결국엔 Va입니다.
이 Va가 A에 의한 전위 Q/4πεa 와 B에 의한 전위 -Q/4πε(2d-a) 의 합으로 볼 수 있기 때문에 V1+V2 로 표현된 것입니다.
참고로 (2d-a)는 두 중심사이의 거리 2d에서 A의 반지름 a를 뺀 값입니다.
영상 후반부 C=Q/Vab 에서 Vab가 아닌 V를 넣어야 합니다.
'문제에서 구도체와 평면도체 사이'를 물어보았고, 전위차 Vab의 절반이 되어야 하기 때문입니다.
혼동을 드린 점 대단히 죄송합니다.