모두CBT

정전용량이 각각 C1=1μF, C2=2μF인 도체에 전하 Q1=-5μC… | [전기철도기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기철도기사 필기] 20년 1회차
정전용량이 각각 C1=1μF, C2=2μF인 도체에 전하 Q1=-5μC, Q2=2μC을 각각 주고 각 도체를 가는 철사로 연결하였을 때 C1에서 C2로 이동하는 전하 Q(μC)는?
1
-4
2
-3.5
3
-3
4
-1.5
해설

두 도체를 연결하면 같은 전위에 도달하므로 최종 전위를 구해 각 도체의 전하 변화를 계산한다.

초기 총 전하는 Q총 = -5 + 2 = -3μC이고, 연결 후 두 도체의 전위는 같으므로
V=Q총C1+C2=−31+2=−1 VV = \frac{Q_{총}}{C_1 + C_2} = \frac{-3}{1 + 2} = -1\text{ V}
이다. 연결 후 C₁의 전하는 Q1′=C1×V=1×(−1)=−1 μCQ_1' = C_1 \times V = 1 \times (-1) = -1\text{ μC}이고, C₂의 전하는 Q2′=C2×V=2×(−1)=−2 μCQ_2' = C_2 \times V = 2 \times (-1) = -2\text{ μC}이다.

C₁에서 C₂로 이동한 전하는 C₁의 전하 변화량의 음수이므로
Q=Q1−Q1′=(−5)−(−1)=−4 μCQ = Q_1 - Q_1' = (-5) - (-1) = -4\text{ μC}
이다(음수는 C₁에서 C₂로 전자가 이동했음을 의미).

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.