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1[9급 지방직 전기이론] 09년 1회차
내전압이 모두 같고 정전용량의 크기가 각각 0.01 [F], 0.02 [F], 0.04 [F]인 3개의 콘덴서를 직렬 연결하였다. 이 직렬회로 양단에 인가되는 전압을 서서히 증가시켰을 때 제일 먼저 파괴되는 콘덴서는?
1
0.01 [F] 콘덴서
2
0.02 [F] 콘덴서
3
0.04 [F] 콘덴서
4
세 콘덴서 모두 동시에 파괴됨
해설

직렬 연결에서는 정전용량이 가장 작은 0.01 F 콘덴서가 가장 먼저 파괴된다.

직렬 콘덴서에는 모두 같은 전하량 Q가 축적되므로 각 단자전압은 V=QCV=\dfrac{Q}{C}로 정전용량에 반비례한다.
전압 비: V1:V2:V3=10.01:10.02:10.04=4:2:1V_1:V_2:V_3=\dfrac{1}{0.01}:\dfrac{1}{0.02}:\dfrac{1}{0.04}=4:2:1
내전압이 모두 같으므로 전압을 가장 많이 분담하는 콘덴서가 먼저 한계에 도달한다.

  • 0.02 F 콘덴서는 0.01 F 콘덴서의 절반 전압만 분담하므로 먼저 파괴되지 않는다.
  • 0.04 F 콘덴서는 분담 전압이 가장 작아 가장 늦게 파괴된다.
  • 분담 전압이 서로 다르므로 세 콘덴서가 동시에 파괴되지는 않는다.

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