전위

전기기사 필기 2018년 1회 11번

Q문제

40 V / m

인 전계 내의

50 V

되는 점에서

1 C

의 전하가 전계 방향으로

80 c m

이동 하였을 때, 그 점의 전위는 몇

V

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

전계 방향으로 이동할 때 전위는 감소하므로, 이동한 거리만큼의 전위차를 초기 전위에서 빼주어 최종 전위를 계산합니다.

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Step 1: 전위차 계산입니다. 전계 E는 40V/m이고 이동 거리 d는 80cm(0.8m)이므로, 전위차는 40 곱하기 0.8을 계산하여 32V가 됩니다.

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Step 2: 최종 전위 계산입니다. 전계 방향으로 이동 시 전위가 감소하므로, 초기 전위 50V에서 32V를 빼어 최종 전위는 18V가 됩니다.

전위차 계산 시 이동 거리 단위를 잘못 적용하거나 단순 계산 실수로 도출된 오답입니다.

전위차를 잘못 계산하여 초기 전위에서 뺀 결과로 도출된 오답입니다.

전계 방향으로 이동 시 전위가 감소한다는 사실을 간과하고 잘못된 연산을 수행한 오답입니다.

문제에 주어진 전하량 1C은 계산에 사용되지 않나요?

네, 사용되지 않습니다. 전위는 단위 전하당 위치 에너지이므로, 이동한 전하의 크기와 무관하게 전계의 세기와 이동 거리만으로 전위차를 계산할 수 있습니다.

전계 방향으로 이동하면 왜 전위가 감소하나요?

전계는 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 향하는 방향을 가집니다. 따라서 전계 방향을 따라 이동하면 전위는 자연스럽게 감소하게 됩니다.