전계
전기기사 필기 2003년 2회 7번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 진공 중의 정전계 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
대전 도체 표면의 전계의 세기는?
선택지 분석
곡률이 크면 커진다.
정답 상세 해설
대전 도체 표면의 전계의 세기는 곡률이 클수록(뾰족할수록) 전하가 집중되어 커집니다.
•
Step 1: 도체 표면의 전계의 세기 E는 가우스의 정리에 의해 표면 전하 밀도 σ에 비례합니다(E = σ/ε₀).
•
Step 2: 도체 표면의 전하 밀도 σ는 곡률 반경 r에 반비례하며, 곡률 ρ(= 1/r)에 비례하는 특성을 가집니다.
•
Step 3: 따라서 곡률이 큰 부분일수록 전하가 더 많이 밀집하게 되어 전계의 세기가 강해집니다.
2
곡률이 크면 적어진다.
오답 함정 분석
곡률과 곡률 반경의 반비례 관계를 혼동한 설명입니다. 곡률이 크면 전하 밀도가 높아져 전계는 강해집니다.
3
평면일 때 가장 크다.
오답 함정 분석
평면은 곡률이 0인 상태로, 뾰족한 부분에 비해 전하 밀도가 낮아 전계의 세기가 상대적으로 작습니다.
4
표면 모양에 무관하다.
오답 함정 분석
도체 표면의 전하 분포는 기하학적 형상인 곡률에 따라 결정되므로 표면 모양의 영향을 직접적으로 받습니다.
자주 묻는 질문
Q.
곡률이 크다는 것은 구체적으로 어떤 의미인가요?
곡률은 표면이 굽은 정도를 나타내며, 곡률이 크다는 것은 곡률 반경이 작아져 표면이 더 뾰족해짐을 의미합니다.
Q.
도체 내부의 전계의 세기는 어떻게 되나요?
정전기 평형 상태에 있는 대전 도체 내부의 전계의 세기는 항상 0입니다.