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대전도체의 성질로 가장 알맞은 것은? | [전기산업기사 필기] 2021년 3회 기출복원 모의고사 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 2021년 3회 기출복원 모의고사
대전도체의 성질로 가장 알맞은 것은?
1
도체 내부에 정전에너지가 저축된다.
2
도체 표면의 정전응력은 σ22ϵ0[N/m2]\dfrac{\sigma^2}{2\epsilon_0}[N/m^2]이다.
3
도체 표면의 전계의 세기는 σ2ϵ0[V/m]\dfrac{\sigma^2}{\epsilon_0}[V/m]이다.
4
도체의 내부전위와 도체 표면의 전위는 다르다.
해설

가장 알맞은 것은 도체 표면의 정전응력이 σ2/(2ε0) [N/m2]라는 설명이다.

정전응력은 f = (1/2)ε0E2 = (1/2)ED 이고, 표면 전계 E = σ/ε0 를 대입하면 σ2/(2ε0) 이 된다.

  • 내부에 정전에너지 저축 : 정전계에서 내부 전계는 0 이고 전하는 표면에만 분포하므로 에너지가 축적되지 않는다.
  • 표면 전계 σ2/ε0 [V/m] : 표면 전계는 σ/ε0 이며, σ 의 제곱은 전계가 아니라 응력이나 에너지밀도에 나온다.
  • 내부 전위와 표면 전위가 다르다 : 도체는 등전위체라서 두 전위가 같다.

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