전기력선
전기기사 필기 2006년 3회 4번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 진공 중의 정전계 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 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.
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Step 1: 전기력선의 정의를 확인합니다. 전기력선은 전계 내에서 단위 정전하(+1[C])가 이동하는 가상의 경로를 선으로 나타낸 것입니다.
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Step 2: 전하의 극성에 따른 방향성을 분석합니다. 전계의 방향은 양전하에서 밀어내고 음전하에서 끌어당기는 방향이므로, 전기력선은 항상 양(+)전하에서 시작하여 음(-)전하에서 끝납니다.
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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.