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문제 정보
문제 ID: 77370
카테고리: 전기기능사
강의: 미분류
키워드: 없음
문제
진공 중에 10μC과 20μC의 점전하를 1m의 거리로 놓았을 때 작용하는 힘(N)은?
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정답
1번
: 18×10-1
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거] → 두 점전하 사이에 작용하는 힘은 쿨롱의 법칙에 의해 계산할 수 있습니다. 쿨롱의 법칙에 따르면, 두 점전하 \( q_1 \)과 \( q_2 \) 사이의 힘 \( F \)는 다음과 같이 주어집니다:
\[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]
여기서 \( k \)는 쿨롱 상수로 \( 8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \), \( q_1 = 10 \, \mu C = 10 \times 10^{-6} \, C \), \( q_2 = 20 \, \mu C = 20 \times 10^{-6} \, C \), \( r = 1 \, m \)입니다. 이를 대입하면:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \frac{|10 \times 10^{-6} \times 20 \times 10^{-6}|}{1^2} = 8.99 \times 10^9 \frac{200 \times 10^{-12}}{1} = 1.798 \times 10^{-1} \, N \approx 18 \times 10^{-1} \, N \]
따라서 정답은 1번입니다.
[오답 해설] →
- 2번 (2×10-2): 이 값은 쿨롱의 법칙을 잘못 적용한 결과로 보입니다. 힘의 크기를 계산할 때 전하의 곱과 거리의 제곱을 제대로 고려하지 않았습니다.
- 3번 (9.8×10-9): 이 값은 중력 가속도와 관련된 값으로, 전기력과는 관련이 없습니다. 쿨롱의 법칙을 적용한 계산이 아닙니다.
- 4번 (98×10-9): 이 값은 전하의 곱이 아닌 거리의 제곱에 대한 계산이 잘못된 결과입니다. 쿨롱의 법칙을 적용할 때 전하의 곱을 올바르게 반영하지 않았습니다.
[관련 개념] → 쿨롱의 법칙은 전기력의 크기를 계산하는 기본 원리로, 두 점전하 사이의 힘은 전하의 크기와 거리의 제곱에 반비례합니다. 이 법칙은 전기력의 기본적인 성질을 이해하는 데 필수적입니다.
[학습 포인트] → 쿨롱의 법칙을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 전하의 크기와 거리의 제곱을 고려하여 힘을 계산하는 방법을 연습함으로써 전기력의 개념을 확고히 할 수 있습니다.
\[ F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \]
여기서 \( k \)는 쿨롱 상수로 \( 8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2 \), \( q_1 = 10 \, \mu C = 10 \times 10^{-6} \, C \), \( q_2 = 20 \, \mu C = 20 \times 10^{-6} \, C \), \( r = 1 \, m \)입니다. 이를 대입하면:
\[ F = 8.99 \times 10^9 \frac{|10 \times 10^{-6} \times 20 \times 10^{-6}|}{1^2} = 8.99 \times 10^9 \frac{200 \times 10^{-12}}{1} = 1.798 \times 10^{-1} \, N \approx 18 \times 10^{-1} \, N \]
따라서 정답은 1번입니다.
[오답 해설] →
- 2번 (2×10-2): 이 값은 쿨롱의 법칙을 잘못 적용한 결과로 보입니다. 힘의 크기를 계산할 때 전하의 곱과 거리의 제곱을 제대로 고려하지 않았습니다.
- 3번 (9.8×10-9): 이 값은 중력 가속도와 관련된 값으로, 전기력과는 관련이 없습니다. 쿨롱의 법칙을 적용한 계산이 아닙니다.
- 4번 (98×10-9): 이 값은 전하의 곱이 아닌 거리의 제곱에 대한 계산이 잘못된 결과입니다. 쿨롱의 법칙을 적용할 때 전하의 곱을 올바르게 반영하지 않았습니다.
[관련 개념] → 쿨롱의 법칙은 전기력의 크기를 계산하는 기본 원리로, 두 점전하 사이의 힘은 전하의 크기와 거리의 제곱에 반비례합니다. 이 법칙은 전기력의 기본적인 성질을 이해하는 데 필수적입니다.
[학습 포인트] → 쿨롱의 법칙을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다. 전하의 크기와 거리의 제곱을 고려하여 힘을 계산하는 방법을 연습함으로써 전기력의 개념을 확고히 할 수 있습니다.
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문제 ID: 77370
카테고리: 전기기능사
강의: 미분류
키워드: 없음