정전용량이 각각 C 1 =1μF, C 2 =2μF인 도체에 전하 Q 1 =-5μC, Q 2 =2μC을 각각 주고 각 도체를 가는 철사로 연결하였을 때 C 1 에서 C 2 로 이동하는 전하 Q(μC)는?

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정전용량이 각각 C1=1μF, C2=2μF인 도체에 전하 Q1=-5μC… | [전기기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 20년 2회차

정전용량이 각각 C₁=1μF, C₂=2μF인 도체에 전하 Q₁=-5μC, Q₂=2μC을 각각 주고 각 도체를 가는 철사로 연결하였을 때 C₁에서 C₂로 이동하는 전하 Q(μC)는?

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해설

두 도체를 도선으로 연결하면 전위가 같아지고 전하 총량은 보존된다.
연결 전 전위는  $V_1=\dfrac{-5}{1}=-5$  V,  $V_2=\dfrac{2}{2}=1$  V로 서로 다르다.
연결 후 공통전위는
 $V=\dfrac{Q_1+Q_2}{C_1+C_2}=\dfrac{-5+2}{1+2}=-1$  V
따라서  $Q_1'=C_1V=-1$  μC,  $Q_2'=C_2V=-2$  μC이다.
C₁의 전하는  $-5\to-1$ 로  $+4$  μC 변했으므로 C₁에서 C₂로 이동한 전하는  $-4$  μC이다. C₂ 쪽도  $-2-2=-4$  μC 변해 같은 값으로 확인된다.

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