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그림과 같이 간격 d=4[cm]인 평판 커패시터의 두 극판 사이에 두께… | [9급 지방직 전기이론] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 전기이론] 18년 1회차
그림과 같이 간격 d=4[cm]인 평판 커패시터의 두 극판 사이에 두께와 면적이 같은 비유전율 εs1=6, εs2=9인 두 유전체를 삽입하고 단자 ab에 200[V]의 전압을 인가할 때, 비유전율 εs2인 유전체에 걸리는 전압[V]과 전계의 세기[kV/m]는? (순서대로 전압,전계의 세기)
문제 이미지
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80, 2
2
120, 2
3
80, 4
4
120, 4
해설

εs2_{s2} 유전체의 전압은 80 V, 전계의 세기는 4 kV/m이다.

두 유전체가 직렬이므로 전속밀도가 같고, 두께가 같아 각 전압은 비유전율에 반비례한다.
V2=200×66+9=80 VV_2=200\times\dfrac{6}{6+9}=80\,\mathrm{V}

각 유전체 두께는 2 cm2\,\mathrm{cm}이다.
E2=800.02=4000 V/m=4 kV/mE_2=\dfrac{80}{0.02}=4000\,\mathrm{V/m}=4\,\mathrm{kV/m}

  • 80, 2: 전계를 전체 간격 4 cm로 나눈 값이다.
  • 120, 2: εs1_{s1} 쪽 전압을 택하고 전체 간격으로 나눈 값이다.
  • 120, 4: 전압 분배를 비유전율에 비례하게 잡은 값이다.

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