일반물리 문제ㅠㅠㅠ도와주세요ㅠ 제가

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일반물리 문제ㅠㅠㅠ도와주세요ㅠ 제가

작성일 2018.09.22댓글 1건
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일반물리 문제ㅠㅠㅠ도와주세요ㅠ

제가 문제를 잘못 해석하는 것일 수도 있어서 사진으로 올립니다. e번을, 도체 내부에 전기장이 없기 때문에 E=0으로 푸는데 이게 잘 이해가 안돼요..
이 결과가 나올만한 내용을 찾아봤더니 "도체가 electostatic equilibrium 상태일때 도체 내부 모든곳에서 전기장은 0이다"라는 내용이 있긴 합니다. 그런데 이 문제에는 electostatic equilibrium 상태라는 조건이 없고, 내부가 텅 빈 것이 아니라 대전된 절연체가 있기 때문에 맞지 않는 내용이 아니라 생각합니다 그럼 대체 뭘로 E=0이란 결과가 나온걸까요ㅠㅠ







profile_image 익명 작성일 -

문제 상황을 정리해 보면
내부에 반지름 a인 부도체 구에는 전하량 Q가 균일하게 분포되어 있고,
외부에 반지름 b~c의 도체 구껍질은 전하량이 없습니다.

여기서 중요한 것은,
도체는 부도체와 다르게 내부에 자유 전자가 존재하여
전하가 표면에만 분포하도록 유도된다는 것입니다.
(부도체는 내부에 균일하게 전하가 분포하지만
 도체는 표면에만 전하가 분포합니다)

이 문제에서
내부에 전하량 Q인 부도체 구가 있기 때문에
구껍질의 안쪽 표면인 반지름 b 쪽에는 -Q만큼의 전하가 유도되고,
도체 내에서 전체 전하량이 0이기 때문에
구껍질의 바깥쪽 표면인 반지름 c 쪽에는 +Q만큼의 전하가 유도됩니다.




사진과 같이
도체 구껍질 내에서 -Q만큼은 안쪽 표면 (반지름b) 으로 유도되고
+Q만큼은 바깥쪽 표면 (반지름c) 으로 유도됩니다. 전체 전하량은 0으로 그대로죠.

따라서 (e)번에서 b<r<c의 구간을 잡았을 때
그 구간의 내부 전하는 -Q+Q=0.
내부 전하가 0이므로 가우스 법칙에 의해 전기장도 0이 됩니다.

추가로 질문 있으시면 언제든 문의 주세요. ^^
감사합니다.

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