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제목 [Harry Kim] AP Physics C FRQ 질문 있습니다.
Harry 선생님의 New Ogma Physics: AP Physics C -E & M FRQ (2010~2019) 해설강의_11강 완성 2
작성자 shi*** 등록일 2020-03-28 오후 4:01:19

안녕하십니까. 좋은 강의에 감사드림니다. 


2011년 FRQ 3번의 subquestion (c)에서 전자가 멈춰 있기 때문데 electromagnetic force가 없다고 하셨습니다. 그런데 전류가 흐르는 것 자체가 charge carrier들이 움직인다는 뜻이니 carrier들 입장에서는 전자가 움직이고 있지 않은가요? 그리고 charge carrier들과 전자 모두 전하를 띄고 있으니 electric force (Coulombic force)는 둘 모두 느끼고 있지 않은가요? College Board scoring guide를 보고도 잘 이해가 되지 않아서 (no electric force acts on electron because there is no electric field present 이 부분이 특히 이해가 가질 않습니다.) 질문드립니다.


감사합니다.  

2020-03-29 오후 12:53:36

우선, magnetic force 를 받으려면 전자가 움직여야 하는데 가만히 서 있으니 magnetic force 는 무조건 zero 입니다. 그리고, 전류를 흘려주는 carrier 들은 long conducting cylinder 안에서 움직이고 있습니다. (c) 문제에서는 이 cylinder 바깥의 한 점 P 에서 어떤 전자 하나가 가만히 서있다는 것입니다. 이 전자는 conducing cylinder 의 전류 흐름과 아무 상관이 없습니다. 즉 cyliner 내부의 axis 와 parallel 한 방향의 electric field 의 영향은 없습니다. 마지막 남은 하나의 궁금증은, cylinder 안을 흘러가는 전하도 개별적으로 electric field 를 내뿜고 있을텐데, 얘네들과 interaction 은 없겠는가.. 이겠는데, cylinder 안에서는 전류가 흘러가기는 하지만 단위 volume 당 charge 는 neutral 이라고 봐야합니다. 전체적으로 neutral 인 상태를 유지하면서 electron 들이 한쪽으로 움직여서 electric current 가 생기는 것입니다. 도체의 lattice 를 이루고 있는 postive charge 들인 nucleus 들이 어디 가는 것이 아니니까요. 그러니, 전류가 흐르든 말든 conducting cylinder 가 net charge 를 띄고 있지 않는 이상 P 점에 서 있는 우리의 주인공 electron 이 받는 electric force 도 zero 입니다. 

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