기사/공사필기 점전하와 평면도체 사이에 작용하는 F에 관하여
작성자 한준현 · 작성일 · 분류 기사/공사필기
F = -Q^2/16(파이)(입실론)2d^2이라고 하였는데 교수님께서 강의해주신 설명에 보면 이 공식이 점전하와 평면도체 사이에 작용하는 힘이라고 하셨습니다.
허나, F값은 거리에 따라 달라져야하므로 실제로 점전하와 평면도체 사이에 거리는 2d가 아닌 d만큼이 아닌지 의문이 듭니다.
2d는 Q와 -Q 사이에 작용하는 힘의 크기를 나타내는 것이 아닌가요?
답변 주시면 감사하겠습니다.
답변 1개
운영교수 ·
영상법이라고 하는것은 무한한 평면 반대쪽에 크기는 같고 부호가 다른 다른 전하가 있다라고 "가정"하는 것입니다.
예를들어 대지 위에 d 거리에 Q 전하가 있고, "대지의 전위를 0전위"라고 한다면,
대지 전위가 0이 되기위해 Q 전하 반대쪽에 -Q 전하라는 것이 있어야지만 성립이 됩니다.
즉, Q와 -Q 사이의 거리는 2d가 됩니다.
따라서 F = Q*(-Q) / {4πε(2d)^2} = -Q/(16πεd^2) 이 되는 것입니다.