절연성 액체를 배관으로 이송할 때 유동대전에 의해 고립된 금속 용기(도… | 산업안전기사 실기 신출대비 — 7.정전기 위험관리(계산) 상세 페이지

[모범답안]
(1) $Q = I\cdot t = 2\times10^{-7}\times5 = 1\times10^{-6}$[C]
(2) $V = \dfrac{Q}{C} = \dfrac{1\times10^{-6}}{200\times10^{-12}} = 5\times10^{3}$[V] = 5[kV]
(3) $W = \dfrac{1}{2}QV = \dfrac{1}{2}\times1\times10^{-6}\times5\times10^{3} = 2.5\times10^{-3}$[J] = 2.5[mJ]
(검산: $\dfrac{1}{2}CV^{2} = \dfrac{1}{2}\times200\times10^{-12}\times(5\times10^{3})^{2} = 2.5\times10^{-3}$[J] 일치)
■ 핵심 채점어: $Q=I\cdot t$ / $1\times10^{-6}$C / $V=\dfrac{Q}{C}$ / 5kV / $W=\dfrac{1}{2}QV$ / 2.5mJ
※ 근거: 전하량 Q=I·t, 대전전위 V=Q/C, 정전에너지 W=½QV=½CV²(확립식). 유동대전(streaming) 대전전류 개념 및 제325조 정전기 위험관리 범주.

[해설]

대전전류가 흐른 시간만큼 전하가 쌓이므로 Q=I·t → V=Q/C → W=½QV 순서로 이어서 계산한다.

전하량
Q = I·t
= 2×10^-7×5
= 1×10^-6[C]

대전전위
V = Q/C
= 1×10^-6 / (200×10^-12)
= 5×10³[V] = 5[kV]

정전에너지
W = ½QV
= ½×1×10^-6×5×10³
= 2.5×10^-3[J] = 2.5[mJ]

½CV² = ½×200×10^-12×(5×10³)²로 검산해도 2.5×10^-3J로 같다.