그림과 같이 극판의 면적이 S(m 2 )인 평행판 커패시터에 유전율이 각각 ε 1 =4, ε 2 =2인 유전체를 채우고 a, b 양단에 V(V)의 전압을 인가했을 때 ε 1 , ε 2 인 유전체 내부의 전계의 세기 E 1 과 E 2 의 관계식은? (단, σ(C/m 2 )는 면전하밀도이다.)

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그림과 같이 극판의 면적이 S(m2)인 평행판 커패시터에 유전율이 각각… | [전기기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 21년 3회차

그림과 같이 극판의 면적이 S(m²)인 평행판 커패시터에 유전율이 각각 ε₁=4, ε₂=2인 유전체를 채우고 a, b 양단에 V(V)의 전압을 인가했을 때 ε₁, ε₂인 유전체 내부의 전계의 세기 E₁과 E₂의 관계식은? (단, σ(C/m²)는 면전하밀도이다.)

E₁=2E₂

E₁=4E₂

2E₁=E₂

E₁=E₂

해설

그림에서 두 유전체는 극판 사이에 두께  $d$ 씩 나란히 겹쳐져 전계 방향으로 직렬 배치되어 있다. 직렬 경계면에서는 전속밀도가 연속이므로 두 유전체 모두  $D=\sigma$ 로 같고,
 $E_1=\dfrac{\sigma}{\epsilon_1}=\dfrac{\sigma}{4}$ ,  $E_2=\dfrac{\sigma}{\epsilon_2}=\dfrac{\sigma}{2}$ 
따라서  $E_2=2E_1$ , 즉  $2E_1=E_2$ 이다. 유전율이 큰 쪽의 전계가 그만큼 약해진다.

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