정전용량 C=250[pF]인 대전 도체에 전하량 Q=2\times10^… | 산업안전기사 실기 신출대비 — 7.정전기 위험관리(계산) 상세 페이지

[모범답안]
(1) $V = \dfrac{Q}{C} = \dfrac{2\times10^{-7}}{250\times10^{-12}} = 800$[V]
(2) $W = \dfrac{Q^{2}}{2C} = \dfrac{(2\times10^{-7})^{2}}{2\times250\times10^{-12}} = \dfrac{4\times10^{-14}}{5\times10^{-10}} = 8\times10^{-5}$[J] = 0.08[mJ]
(검산: $\dfrac{1}{2}QV = \dfrac{1}{2}\times2\times10^{-7}\times800 = 8\times10^{-5}$[J] 일치)
■ 핵심 채점어: $V=\dfrac{Q}{C}$ / 800V / $W=\dfrac{Q^{2}}{2C}$ / $8\times10^{-5}$J / 0.08mJ
※ 근거: 정전에너지 표준식 W=Q²/2C(전하·정전용량 기반), 대전전위 V=Q/C. 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조 정전기 위험관리 범주.

[해설]

대전 도체의 전위는 V=Q/C, 축적 정전에너지는 W=Q²/2C로 구한다. 대입할 때 pF는 10^-12F로 환산한다.

대전전위
V = Q/C
= 2×10^-7 / (250×10^-12)
= 800[V]

정전에너지
W = Q²/2C
= (2×10^-7)² / (2×250×10^-12)
= 4×10^-14 / 5×10^-10
= 8×10^-5[J] = 0.08[mJ]

½QV = ½×2×10^-7×800으로 검산해도 8×10^-5J로 같은 값이 나온다.