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제목 답변완료 정전기적 평형상태 도체 의문점
질문유형 강좌내용 교수님 이정욱
과목 일반물리학 강좌명
작성자 오*구 (o****0) 등록일 2024-02-22 10:55

정전기적 평형상태의 도체는 ,

1. 도체 내부의 어느 위치에서나 전기장은 0 이다.

2. 고립된 도체에 생긴 과잉 전하는 도체 표면에 분포한다.

3. 대전되어 있는 도체 표면 바로 바깥의 전기장은 도체 표면에 수직이고 그 크기는 표면전하밀도에 비례한다.

4. 표면전하밀도는 면의 곡률 반지름이 가장 작은 곳에서 가장 크다.

 

1.

고립된, 대전되지 않은 중성도체가 외부전기장 속에 있는경우 = 도체 내부에서 전기장은 0 이다.

고립된 중성도체가 진공에 존재하는경우 = 도체 내부에서 전기장은 0 이다.

 

2.

고립된 도체에 과잉전하가 있는경우 과잉전하의 상호작용에 의해 과잉전하는 도체 표면으로 이동하고 , 표면을 따라서 과잉전하가 계속 이동할 수 있을것 같은데 왜 정지해 있을까요? (정전기적 평형상태라는 대전제 하에 정지해야만 평형상태의 도체라고 말을 할 수 있으니 정지하는게 타당해 보이는데)  정리하면 제 생각에는 표면에 분포한 전하는 표면에서 계속 움직일것 같은데 , 이론적 전개를 위해 굳이 정지하지 않아도 될 전하를 정지상태로 보고 평형상태의 도체란 이런 성질을 가진다 라고 주장을 하는것 같은 느낌을 받습니다. 도체는 과잉전하가 있는경우 정말로 표면에 분포하고 정지해 있을까요? 

 

고립된 중성도체의 경우 상호작용할 알짜전하가 없으니까 내부전기장이 0 이고 다 납득이 갑니다. 과잉전하가 있는 경우 도체는 항상 평형상태로 가야만 하는가요? 

 

 

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댓글
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이*욱 교수님

안녕하세요. 이정욱 입니다.

 

질문하신 바와 같이 표면의 전하가 이동한다면 표면의 임의의 지점에서의 전기장은 표면에 수직하지 않을 수 있게 됩니다.

표면에 수직하지 않은 전기장이 분포한다는 것은 다른 전하의 가속 운동을 유발시킨다는 것이고, 이는 임의의 전하에 대해서도 나타날 수 있어야 하므로

결국 도체 표면의 전하가 비평형 상태에 도달한다는 결론에 도달하므로 정전기 현상에 대한 가정에 위배가 됩니다.

  • 2024-02-24
  • 2024-12-12 수정