문제 #17727

Question

그림과 같은 2동심 구도체에서 도체 1의 전하가 Q_1=4\pi \epsilon_0[C], 도체 2의 전하가 Q_2=0[C]일 때, 도체 1의 전위는 몇 [V]인가? (단, a=10㎝, b=15㎝, c=20㎝라 한다.)

Accepted Answer

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 동심 구도체 내에서 전하 분포와 전위 관계를 이해하는 것이 핵심입니다. 도체 2에 전하가 0이므로, 도체 1에 유도된 전하는 도체 1 표면에만 존재합니다. 따라서 도체 1의 전위는 도체 1 자체의 전하와 그로 인한 전기장에 의해 결정됩니다. 동심 구도체에서 도체 1의 전위는 $V_1 = \frac{Q_1}{4\pi\epsilon_0 a}$로 계산되며, 도체 2의 존재는 도체 1의 전위에 영향을 미치지 않습니다. **간단 해설:** 동심 구도체에서 도체 2의 전하가 0이므로, 도체 1의 전위는 도체 1 자체의 전하($Q_1$)와 도체 1의 반지름($a$)에 의해서만 결정됩니다. 동심 구도체에서 도체 1의 전위 공식 $V_1 = \frac{Q_1}{4\pi\epsilon_0 a}$을 사용하여 계산하면, 주어진 값들을 대입하여 $\frac{25}{3}[V]$를 얻을 수 있습니다.

문제 1