가우스의 정리
전기기사 필기 2021년 2회 10번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 진공 중의 정전계 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 1 |
Q문제
진공 중에 놓인 (C)의 전하에서 발산되는 전기력선의 수는?
선택지 분석
1
오답 함정 분석
전기력선의 수가 아닌 전속(Electric Flux)의 수와 혼동한 경우입니다.
2
오답 함정 분석
진공의 유전율 상수 자체를 선택한 오답입니다.
정답 상세 해설
가우스의 정리에 의해 전하 에서 발산되는 전기력선의 총수는 매질의 유전율에 반비례합니다.
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Step 1: 가우스의 법칙에 따르면 임의의 폐곡면을 통과하는 전기력선의 총수 은 그 면 내부의 총 전하량 를 매질의 유전율 으로 나눈 것과 같습니다.
•
Step 2: 문제의 조건이 진공 중이므로 유전율 자리에 진공의 유전율 를 대입합니다.
•
Step 3: 따라서 발산되는 전기력선의 수는 가 됩니다.
4
오답 함정 분석
공식의 분모와 분자를 반대로 적용한 수식 오류입니다.
자주 묻는 질문
Q.
전기력선의 수와 전속의 수는 어떻게 다른가요?
전속은 매질에 관계없이 전하량 와 같지만, 전기력선의 수는 매질의 유전율에 따라 으로 계산됩니다.
Q.
유전율이 커지면 전기력선의 수는 어떻게 되나요?
유전율 이 분모에 위치하므로, 유전율이 커질수록 전기력선의 수는 감소하게 됩니다.