기사/공사필기 [전기자기학] 2015년 전기기사 필기 2회 2번 거리에 따른 전위 작성자 윰 · 작성일 2026-01-19 00:45:20 · 분류 기사/공사필기 교재명전기기사 기출문제집 1권 (2010~2016)페이지513번호/내용2번강사명이재현 직선 OP에서 전위가 0이되는 지점을 구하라고 했는데 왜 원점이 아닌 영상전하거리로 부터 계산을 하는지 이해가 되지 않습니다 설명좀 부탁드려도 될까요?
운영교수 · 2026-01-19 10:22:40안녕하세요. 답변드립니다.구도체 중심에서 외부 전하 방향으로 거리 x 만큼 떨어진 지점의 전위는 다음과 같이 표현됩니다.Q : 구도체 외부에 있는 점전하 (10Q)d : 구도체 중심에서 외부 점전하까지의 거리a : 구도체 반지름x : 구도체 중심에서 전위를 구하고자 하는 임의의 지점 P까지의 거리 (단, x는 직선상에 위치)Q' : 구도체 내부에 생기는 영상전하)δ : 구도체 중심에서 영상 전하까지의 거리V(x) = k* (Q / (|d-x|) + Q'/|x-δ|)이를 본 문제에 대입하면,Q' = -(a/d) *(구도체 외부에 있는 점전하) = -(a/10a)*(10Q) = -Q δ =a^2/d = 0.1a이므로,0 = k*(10Q/|10a-x|)+((-Q)/|x-0.1a|)) x=a가 됩니다.결국, V = k * 10Q/(외부전하와의 거리)+ k*(-Q)/(영상전하와의 거리) 가 되어야 하기 때문입니다.
답변 2개
윰 ·
운영교수 ·
안녕하세요. 답변드립니다.
구도체 중심에서 외부 전하 방향으로 거리 x 만큼 떨어진 지점의 전위는 다음과 같이 표현됩니다.
Q : 구도체 외부에 있는 점전하 (10Q)
d : 구도체 중심에서 외부 점전하까지의 거리
a : 구도체 반지름
x : 구도체 중심에서 전위를 구하고자 하는 임의의 지점 P까지의 거리 (단, x는 직선상에 위치)
Q' : 구도체 내부에 생기는 영상전하)
δ : 구도체 중심에서 영상 전하까지의 거리
V(x) = k* (Q / (|d-x|) + Q'/|x-δ|)
이를 본 문제에 대입하면,
Q' = -(a/d) *(구도체 외부에 있는 점전하) = -(a/10a)*(10Q) = -Q
δ =a^2/d = 0.1a
이므로,
0 = k*(10Q/|10a-x|)+((-Q)/|x-0.1a|))
x=a
가 됩니다.
결국, V = k * 10Q/(외부전하와의 거리)+ k*(-Q)/(영상전하와의 거리) 가 되어야 하기 때문입니다.