문제 #15146

Question

진공 중에서 선전하 밀도 ρ_l=6×10^{-8}C/m 인 무한히 긴 직선상 선전하가 x 축과 나란하고 z=2m 점을 지나고 있다. 이 선전하에 의하여 반지름 5m 인 원점에 중심을 둔 구표면 S_0 를 통과하는 전기력선수는 약 몇 V/m 인가?

Accepted Answer

이 문제는 가우스 법칙을 이용하여 무한히 긴 선전하가 만드는 전기력선속을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **전기력선속은 닫힌 면을 통과하는 총 전기력선의 수를 나타내며, 가우스 법칙에 의해 닫힌 면을 통과하는 총 전기력선속은 면 내부에 포함된 총 전하량에 비례한다**는 것입니다. 문제에서 주어진 선전하 밀도($ho_l$), 선전하의 위치, 그리고 구의 반지름을 이용하여 가우스 법칙을 적용하면, 구 표면을 통과하는 전기력선속(전기력선수)을 계산할 수 있습니다. 계산 결과는 약 $6.2 	imes 10^4$ V/m가 나오므로 4번이 정답입니다.

문제 1