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1[7급 국가직 물리학개론] 21년 1회차

전기용량이 각각  $C, 4C$ 인 평행판 축전기 A, B가 있다. A, B에는 유전율이 각각  $\epsilon, 2\epsilon$ 인 유전체가 채워져 있다. A의 평행판 사이의 간격이  $d$ 일 때, B의 평행판 사이의 간격은? (단, 평행판의 면적은 A, B가 같다)

 $\frac{1}{4}d$

 $\frac{1}{2}d$

 $2d$

 $4d$

해설

평행판 축전기는  $C=\dfrac{\varepsilon S}{d}$ 이므로 B의 간격은  $\dfrac{1}{2}d$ 이다.
A:  $C=\dfrac{\varepsilon S}{d}$ 
B:  $4C=\dfrac{2\varepsilon S}{d_B}$  →  $d_B=\dfrac{2\varepsilon S}{4C}=\dfrac{2\varepsilon S}{4}\cdot\dfrac{d}{\varepsilon S}=\dfrac{1}{2}d$ 
 $\dfrac{1}{4}d$ : 유전율이 2배인 효과를 빠뜨린 값이다.
 $2d$ : 전기용량이 간격에 반비례한다는 관계를 뒤집은 값이다.
 $4d$ : 반비례 관계를 뒤집고 유전율 효과까지 빠뜨린 값이다.

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