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인체의 정전용량이 100[pF]인 작업자가 대전되어 대지에 대한 전위가 10[kV]가 되었다.
(1) 이 인체에 축적된 정전에너지 W[J]를 W=12CV2W=\dfrac{1}{2}CV^{2} 식으로 구하시오.
(2) 취급 중인 가연성 증기의 최소착화에너지(MIE)가 0.25[mJ]일 때, 이 정전기 방전이 착화원이 될 수 있는지 판정하고 근거를 쓰시오.
해설
[모범답안]
(1) W=12CV2=12×(100×1012)×(10×103)2=12×1×1010×1×108=5×103W=\dfrac{1}{2}CV^{2}=\dfrac{1}{2}\times(100\times10^{-12})\times(10\times10^{3})^{2}=\dfrac{1}{2}\times1\times10^{-10}\times1\times10^{8}=5\times10^{-3} [J] = 5 [mJ]
(2) 축적에너지 5mJ \ge MIE 0.25mJ 이므로 방전 시 착화(화재·폭발) 가능 → 착화원이 될 수 있음
■ 핵심 채점어: W=½CV² / 5×10⁻³ J / 5 mJ / MIE 0.25mJ 초과 / 착화 가능
※ 근거: 정전에너지 표준식 W=½CV²=½QV=Q²/2C(순수 물리). 인체 대전에 의한 화재·폭발 방지 법적 근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조(정전기로 인한 화재 폭발 등 방지, 인체 대전 정전기 조치 포함). 정전용량·MIE 수치는 표준값

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