| 제목 | 답변완료 Chapter 23. 가우스 법칙과 응용, 도체& 부도체 전기장 관련 질문입니다. | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 이정욱 |
| 과목 | 일반물리학 | 강좌명 | |
| 작성자 | 박*현 (w******7) | 등록일 | 2023-09-14 19:07 |
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안녕하십니까, 교수님. 교수님의 할리데이 일반물리학2 수강하는 학생입니다. 7강 강의를 듣다가 헷갈리는 부분이 있어 질문드립니다. 책에서 공식으로 제시하고 뒤에 문제에서도 해당공식에 따라 진행되는데, 도체일때 E=면전하밀도/입실론, 부도체일때 E=면전하밀도/2입실론 라고 하고 있습니다. 두 case에 따라 공식이 다른 이유는 무엇인가요? 또한, 부도체의 공식은 얇은 무한한 판을 가정한 상황에서 도출된 반면, 도체의 공식은 두께를 가졌다고 가정하고 도출된 건가요? 그렇다면 도체도 두께가 없는 얇은 상황이면 부도체와 같이 E=면전하밀도/2입실론 이 되는 것인가요? 뒤의 exercise에서도 앞의 공식을 이용하는데, 왜 도체와 부도체 사이에 2배 차이가 나는지 질문드립니다. 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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네, 안녕하세요. 이정욱 입니다.
도체는 전하가 표면에 분포하고, 내부에는 전하가 분포하지 않기 때문에, 내부 전기장은 0이 되어야 합니다.
가우스면을 잡아 계산하는 과정에서 보면...도체 내부를 포함하는 경계에서 전기선속이 0이므로 도체 바깥쪽 한 쪽의 선속을 계산하게 됩니다.
반면, 부도체의 경우 내부 전하를 포함하게 되는데, 공간상의 대칭성을 고려하면 전하에 의한 전기장이 대칭적으로 분포하게 되고, 이에 대한 가우스 면을 잡았을 때, 가우스면 양단에 ㅁ모두 전기장이 존재하기 때문에 그와 같은 결과를 얻게 됩니다.
사실..이보다는...도체가 되었던 절연체가 되었던...미시적 관점에서 전하가 분포하는 공간을 기준으로 전기장이 (면전하밀도/입실론 )만큼 변한다는 경계조건의 동일성으로 기억하시는 것이 좋습니다.
이에 대한 상세한 내용은 전자기학 전공시간에 다루게 됩니다.
- 2023-09-17
- 2024-12-12 수정
