정전용량 0.06 μF의 평행판 공기콘덴서가 있다. 전극판 간격의 1/… | [전기철도기사 필기] 14년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기철도기사 필기] 14년 2회차

정전용량 0.06 μF의 평행판 공기콘덴서가 있다. 전극판 간격의 1/2 두께의 유리판을 전극에 평행하게 넣으면 공기부분의 정전용량과 유리판 부분의 정전용량을 직렬로 접속한 콘덴서가 된다. 유리의 비유전율을 ε_s=5 라 할 때 새로운 콘덴서의 정전용량은 몇 μF 인가?

0.01

0.05

0.1

0.5

해설

새로운 콘덴서의 정전용량은 0.1μF이다.
간격을 반으로 나누면 각 층의 두께가 절반이 되어 정전용량은 2배가 된다. 공기층의 정전용량은  $2 \times 0.06 = 0.12\ \mu\mathrm{F}$ 이고, 유리층은 비유전율 5가 곱해져  $2 \times 5 \times 0.06 = 0.6\ \mu\mathrm{F}$ 이다.
이 두 콘덴서가 직렬로 접속되므로 합성 정전용량은 다음과 같다.
 $\dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{0.12} + \dfrac{1}{0.6} = 10,\ C = 0.1\ \mu\mathrm{F}$

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