무한 평면도체와 무한 직선 도체의 조합에서, 직선 도체가 받는 힘을 구하기 위해서는 이미지 전하 방법을 사용할 수 있습니다. 무한 평면 도체에 대해 이미지 전하 방법을 적용하면, 평면의 반대쪽에 동일한 크기이지만 부호가 반대인 이미지 전하가 존재하는 것으로 생각할 수 있습니다. 이 이미지 전하로 인해 도체에 가해지는 전기장은 다음과 같이 계산됩니다. 직선 전하 밀도가 \(\lambda\)인 무한 직선 도체는 전기장 \(E = \frac{\lambda}{2\pi \varepsilon_0 d}\)를 생성합니다. 하지만 평면 도체가 있는 경우에는 이 전기장이 반으로 감소하며, 이로 인해 직선 도체에 작용하는 힘은 다음과 같이 계산됩니다. 단위 길이당 받는 힘은: \[ F = \lambda \cdot E = \lambda \cdot \frac{\lambda}{4\pi \varepsilon_0 d} = \frac{\lambda^2}{4\pi \varepsilon_0 d} \] 따라서, 직선 도체의 단위 길이당 받는 힘은 \(\frac{\lambda^2}{4\pi \varepsilon_0 d}\)입니다. 제공된 보기 중에서 이 식과 일치하는 것은 보기 3입니다.