중성 상태였던 물체가 전자 를 잃거나 얻어 양( + ) ( + ) 전하 나 음( − ) ( − ) 전하 를 띠는 것이다.
대전 된 물체이다.
단위 양전하( + 1 C ) ( + 1 C ) 전기력 이다.E → E N / C N / C
전기장 내의 전하량 이 q q 전하 가 받는 전기력의 크기 가 F 전기 F 전기 전기장 의 세기 E = F 전기 ∣ q ∣ E = ∣ q ∣ F 전기
전기력의 크기 를 F 전기 F 전기 상수 를 k k 점전하 의 전하량 의 크기를 Q Q 점전하 와 단위 양전하 사이의 거리를 d d ( + 1 C ) ( + 1 C ) 작용 하는 전기력의 크기 는 F 전기 = k Q × 1 C d 2 F 전기 = k d 2 Q × 1 C 전기장 의 세기를 E E E = E = F 전기 ∣ q ∣ = ∣ q ∣ F 전기 = k Q × 1 C d 2 1 C = 1 C k d 2 Q × 1 C = k Q × 1 C d 2 × 1 1 C = k d 2 Q × 1 C × 1 C 1 = k Q d 2 k d 2 Q
따라서 전하량 의 크기가 Q Q 점전하가 만드는 전기장 의 세기는 k Q d 2 k d 2 Q
그림과 같이 x y x y O O 전하량 이 + Q + Q 점전하 P P x y x y A A B B 전기장 의 방향과 세기를 구해보자.
전기장 은 단위 양전하( + 1 C ) ( + 1 C ) 전기력 이므로 A A B B 전기장 의 방향은 각각 + x + x − y − y
쿨롱 상수 를 k k 점전하 가 거리 d d 전기장 의 세기는 k Q d 2 k d 2 Q
A A P P 2 d 2 d A A 전기장 의 세기는 k Q ( 2 d ) 2 = k Q 4 d 2 k ( 2 d ) 2 Q = k 4 d 2 Q B B P P d d B B 전기장 의 세기는 k Q d 2 k d 2 Q
전기장 을 표현하기 위해 양( + ) ( + ) 전하 가 받는 전기력 의 방향을 연속적으로 이은 선이다.
1. 1 . 전기력선 은 중간에 끊어지거나 서로 교차하지 않고, 양( + ) ( + ) 전하 에서 나와 음( − ) ( − ) 전하 로 들어간다.
2. 2 . 전기력선 의 방향은 전기장 의 방향과 같다.
3. 3 . 전기력선 사이의 간격이 좁을수록 전기장 의 세기가 크다.
4. 4 . 전하량 의 크기가 클수록 나오거나 들어가는 전기력선 수가 많다.
5. 5 . 전하 로 대전 된 두 개의 넓은 금속판을 나란히 두면 두 금속판 사이에 직선이고 나란한 전기력선 이 나타난다.
어떤 면을 수직으로 통과하는 전기장 성분과 그 면의 넓이 를 곱한 물리량이다.Φ E Φ E Φ Φ N ⋅ m 2 / C N ⋅ m 2 / C
면의 넓이 가 A A 전기장 의 세기가 E E 전기장 이 이루는 각이 θ θ 전기선속 Φ E = E A sin θ Φ E = E A sin θ
1번 문항 정답 및 해설 보기
정답: $3$
쿨롱 상수 를 k k 전하량 의 크기가 Q Q 점전하 가 거리 d d 전기장 의 세기는 k Q d 2 k d 2 Q
따라서 + x + x ( + ) ( + ) p p A A 전기장 은 − k 6 q d 2 − k d 2 6 q B B 전기장 은 k q d 2 k d 2 q
E p = ∣ − k 6 q d 2 + k q d 2 ∣ E p = ∣ − k d 2 6 q + k d 2 q ∣ E p = k 5 q d 2 E p = k d 2 5 q
q q A A 전기장 은 − k 6 q ( 3 d ) 2 = − k ( 3 d ) 2 6 q = − k 6 q 9 d 2 = − k 9 d 2 6 q = − k 2 q 3 d 2 − k 3 d 2 2 q B B 전기장 은 − k q d 2 − k d 2 q
E q = ∣ − k 2 q 3 d 2 − k q d 2 ∣ E q = ∣ − k 3 d 2 2 q − k d 2 q ∣ E q = k 5 q 3 d 2 E q = k 3 d 2 5 q
그러므로 E p E q = E q E p = k 5 q d 2 k 5 q 3 d 2 = k 3 d 2 5 q k d 2 5 q = 1 1 × 3 = 1 1 × 3 = 3 3
따라서 정답은 3 3
2번 문항 정답 및 해설 보기
정답: $5$
ㄱ. 전기력선 은 양( + ) ( + ) 전하 에서 나와 음( − ) ( − ) 전하 로 들어가므로 B B ( + ) ( + ) 전하 , A A ( − ) ( − ) 전하 이다. (O)
ㄴ. 전하량 의 크기가 클수록 나오거나 들어가는 전기력선 수가 많으므로 전하량 의 크기는 A A B B
ㄷ. 전기력선 사이의 간격이 좁을수록 전기장 의 세기가 크므로 전기장 의 세기는 p p q q
따라서 정답은 5 5
