문제 #17050

Question

진공 중에 반지름이 4cm인 도체구 A와 내외 반지름이 5cm 및 10cm인 도체구 B를 동심으로 놓고 도체구 A에 Q_A=4×10^{-10}[C] 의 전하를 대전시키고 도체구 B의 전하를 0으로 했을 때 도체구 A의 전위는 약 몇 [V] 인가?

Accepted Answer

**정답 이유:** 도체구 A의 전위는 A 자체의 전하와 B의 유도 전하에 의해 결정됩니다. 도체구 A에 대전된 전하 $Q_A$와 A의 반지름 $r_A$를 이용하여 A의 전위를 계산할 수 있습니다. **핵심 개념:** * **도체의 등전위:** 도체 내부와 표면은 모두 같은 전위를 가집니다. * **전하 분포:** 외부 전기장에 의해 도체 표면에 전하가 재분배됩니다. * **점전하의 전위:** 반지름이 무시할 수 있을 정도로 작은 점전하 $q$가 거리 $r$만큼 떨어진 지점에서 만드는 전위는 $V = kq/r$입니다. (여기서 $k$는 쿨롱 상수) **해설:** 도체구 A에 대전된 전하 $Q_A$는 A의 표면에 균일하게 분포합니다. 도체구 B는 A를 둘러싸고 있으며, A에 의해 유도된 전하가 B의 안쪽과 바깥쪽 표면에 분포하게 됩니다. 하지만 문제에서 도체구 A의 전위를 묻고 있으므로, A의 전위를 계산할 때는 A 자체에 대전된 전하 $Q_A$와 A의 반지름 $r_A$만을 고려하면

문제 1