전하

전기기사 필기 2008년 3회 12번

진공 중의 비례 상수는 $\frac{1}{4\pi\epsilon_0}$이며, 약 $9 \times 10^9 [N\cdot m^2/C^2]$입니다.

두 전하량이 $q$로 같을 경우, 분자는 $q^2$이 되어 $F = 9 \times 10^9 \frac{q^2}{r^2}$으로 계산합니다.

Q문제

진공 중에 전하량

3 \times 1 0^{- 6} [C]

인 두 개의 대전체가 서로 떨어져 있고, 상호 간에 작용하는 힘이

9 \times 1 0^{- 3} [N]

일 때, 이들 사이의 거리는 몇

[m]

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

거리의 제곱을 고려하지 않거나 계산 실수로 도출된 오답입니다.

진공 중의 두 전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱의 법칙을 통해 계산할 수 있습니다.

•

Step 1: 쿨롱의 법칙 공식

F = \frac{1}{4 π ϵ _{0}} \frac{q _{1} q _{2}}{r ^{2}} = 9 \times 1 0^{9} \frac{q _{1} q _{2}}{r ^{2}}

을 설정합니다.

•

Step 2: 주어진 값

F = 9 \times 1 0^{- 3} [N]

q_{1} = q_{2} = 3 \times 1 0^{- 6} [C]

을 공식에 대입합니다.

•

Step 3:

9 \times 1 0^{- 3} = 9 \times 1 0^{9} \times \frac{( 3 \times 1 0 ^{- 6} ) ^{2}}{r ^{2}}

식을 정리하면

9 \times 1 0^{- 3} = \frac{81 \times 1 0 ^{- 3}}{r ^{2}}

이 됩니다.

•

Step 4:

r^{2} = \frac{81 \times 1 0 ^{- 3}}{9 \times 1 0 ^{- 3}} = 9

이므로, 거리

r = 3 [m]

입니다.

쿨롱 상수나 전하량 대입 과정에서 발생한 연산 오류로 도출된 오답입니다.

거리의 제곱근을 잘못 계산하거나 수식을 오용하여 도출된 오답입니다.

쿨롱의 법칙에서 진공 중의 비례 상수는 얼마인가요?

진공 중의 비례 상수는

\frac{1}{4 π ϵ _{0}}

이며, 약

9 \times 1 0^{9} [N \cdot m^{2} / C^{2}]

입니다.

두 전하량이 같을 때 쿨롱의 힘은 어떻게 계산하나요?

두 전하량이

q

로 같을 경우, 분자는

q^{2}

이 되어

F = 9 \times 1 0^{9} \frac{q ^{2}}{r ^{2}}

으로 계산합니다.