인체(도체)에 축적된 정전기 전하량이 Q=3\times10^{-7}[C… | 산업안전기사 실기 신출대비 — 7.정전기 위험관리(계산) 상세 페이지

[모범답안]
(1) $C = \dfrac{Q}{V} = \dfrac{3\times10^{-7}}{6{,}000} = 5\times10^{-11}$[F] = 50[pF]
(2) $W = \dfrac{1}{2}QV = \dfrac{1}{2}\times3\times10^{-7}\times6{,}000 = 9\times10^{-4}$[J] = 0.9[mJ]
(검산: $W=\dfrac{1}{2}CV^{2} = \dfrac{1}{2}\times50\times10^{-12}\times6{,}000^{2} = 9\times10^{-4}$[J]로 일치)
■ 핵심 채점어: $C=\dfrac{Q}{V}$ / 50pF(=$5\times10^{-11}$F) / $W=\dfrac{1}{2}QV$ / $9\times10^{-4}$J / 0.9mJ
※ 근거: 정전에너지 표준식 W=½CV²=½QV=Q²/2C(확립된 전자기학 식), Q=CV 관계식. 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조(정전기로 인한 화재·폭발 등 방지) 정전기 위험관리 범주.

[해설]

인체를 하나의 대전 도체(커패시터)로 보고 Q=CV 관계와 정전에너지 식을 적용한다.

정전용량은 전위를 V 단위로 바꿔 대입한다.
$C=\dfrac{Q}{V}=\dfrac{3\times10^{-7}}{6{,}000}$
$=5\times10^{-11}$[F] = 50pF

정전에너지는 전하량과 전위를 그대로 넣는다.
$W=\dfrac{1}{2}QV=\dfrac{1}{2}\times3\times10^{-7}\times6{,}000$
$=9\times10^{-4}$[J] = 0.9mJ

혼동 주의: 6kV를 6,000V로 바꾸지 않으면 값이 1,000배 틀어진다. $W=\dfrac{1}{2}CV^{2}$로 검산해도 같은 값이 나온다.