전기력선

전기기사 필기 2006년 3회 4번

과목 / 챕터전기자기학 / 진공 중의 정전계
인지 유형memory
난이도Level 1
Q문제
전기력선에 대한 다음 설명 중 옳은 것은?

선택지 분석

전기력선은 양전하에서 시작하여 음전하에서 끝난다.

정답 상세 해설

전기력선은 양전하에서 발생하여 음전하에서 소멸하는 성질을 가집니다.
Step 1: 전기력선의 정의를 확인합니다. 전기력선은 전계 내에서 단위 정전하(+1[C])가 이동하는 가상의 경로를 선으로 나타낸 것입니다.
Step 2: 전하의 극성에 따른 방향성을 분석합니다. 전계의 방향은 양전하에서 밀어내고 음전하에서 끌어당기는 방향이므로, 전기력선은 항상 양(+)전하에서 시작하여 음(-)전하에서 끝납니다.
Step 3: 전기력선의 주요 특징을 정리합니다. 전기력선은 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향하며, 도체 표면에 수직으로 출입하고 서로 교차하지 않는 성질을 가집니다.
2
전기력선은 전위가 낮은 점에서 높은 점으로 향한다.

오답 함정 분석

전기력선은 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향하는 성질을 가집니다.
3
전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 반대이다.

오답 함정 분석

전기력선의 임의의 점에서의 접선 방향은 그 점에서의 전계 방향과 일치합니다.
4
전계가 이 아닌 곳에서 개의 전기력선은 항상 교차한다.

오답 함정 분석

전기력선은 서로 교차하거나 굴절하지 않는 성질을 가집니다.

자주 묻는 질문

Q.
전기력선이 서로 교차할 수 없는 이유는 무엇인가요?
한 점에서의 전계 방향은 유일해야 하기 때문입니다. 만약 두 전기력선이 교차한다면 교차점에서 전계의 방향이 두 개가 되어 물리적으로 불가능합니다.
Q.
전기력선은 왜 폐곡선을 형성하지 않나요?
전기력선은 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로만 향하기 때문입니다. 폐곡선이 되려면 전위가 낮은 곳에서 다시 높은 곳으로 돌아와야 하는데, 이는 정전계의 에너지 보존 법칙에 어긋납니다.
전기기사 필기 2006년 3회 4번 문제 및 상세 풀이 | 패스루프