모두CBT

그림 (가)의 진공 중 평행판 커패시터의 정전용량은 1[F]이다. 이때… | [소방간부후보생 전기공학개론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방간부후보생 전기공학개론] 26년 1회차
그림 (가)의 진공 중 평행판 커패시터의 정전용량은 1[F]이다. 이때 그림 (나)와 같이 유전율이 ε\varepsilon인 유전체를 절반 두께만큼 삽입하여 정전용량이 1.5[F]이 되기 위한 비유전율 εr\varepsilon_r은? (단, ε=ε0εr\varepsilon=\varepsilon_0\varepsilon_r이며, ε0\varepsilon_0는 진공의 유전율이다)

문제 이미지
1
1.5
2
2
3
3
4
4
5
5
해설

비유전율은 3이다.

간격 2d2d에서 1 F이므로 간격 dd인 진공층은 2 F2\,\mathrm{F}, 유전체층은 2εr F2\varepsilon_r\,\mathrm{F}이며 두 층은 직렬이다.
2×2εr2+2εr=1.5⇒4εr=3+3εr⇒εr=3\dfrac{2\times2\varepsilon_r}{2+2\varepsilon_r}=1.5\Rightarrow 4\varepsilon_r=3+3\varepsilon_r\Rightarrow\varepsilon_r=3

판에 평행한 층 삽입은 직렬 합성이라는 점이 핵심이다.

  • 1.5: 정전용량 비를 그대로 비유전율로 본 값이다.
  • 2: 병렬 합성으로 계산한 값이다.
  • 4: 직렬 합성 계산과 맞지 않는다.
  • 5: 직렬 합성 계산과 맞지 않는다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[소방간부후보생 전기공학개론] 26년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요소방간부후보생 전기공학개론 기출문제 암기장 전체 보기