어떤 절연성 액체의 전기전도도(도전율) \sigma=1\times10^… | 산업안전기사 실기 신출대비 — 7.정전기 위험관리(계산) 상세 페이지

[모범답안]
(1) $\tau = \dfrac{\varepsilon_{0}\varepsilon_{s}}{\sigma} = \dfrac{8.85\times10^{-12}\times2.5}{1\times10^{-12}} = 22.125 \approx 22.1$[s]
(2) $t_{1/2} = \tau\cdot\ln2 = 22.125\times0.693 = 15.3$[s]
■ 핵심 채점어: $\tau=\dfrac{\varepsilon_{0}\varepsilon_{s}}{\sigma}$(=$\dfrac{\varepsilon}{\sigma}$) / 22.1s / $t_{1/2}=\tau\cdot\ln2$ / 15.3s
※ 근거: 유전체 전하완화 표준식 τ=ε/σ=ε₀εₛ/σ=ε₀εₛ·ρ(σ=1/ρ). 지수감쇠 Q(t)=Q₀e^(−t/τ)에서 반감시간 t½=τ·ln2. 정전기 재해예방 기술지침(완화시간 개념) 및 제325조 범주.

[해설]

절연성 액체에 쌓인 전하는 지수적으로 줄어든다. 그 속도를 나타내는 완화시간 τ=ε₀ε_s/σ는 전하가 처음 값의 약 36.8%(1/e)로 줄어드는 데 걸리는 시간이다.

완화시간
τ = ε₀ε_s/σ
= 8.85×10^-12×2.5 / (1×10^-12)
= 22.125 ≈ 22.1[s]

반감시간
t_1/2 = τ·ln2
= 22.125×0.693
= 15.3[s]

τ는 도전율 σ에 반비례한다. 그래서 도전율이 낮은 액체일수록 전하가 오래 남아 위험하다.