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진공 중 3m 간격으로 두 개의 평행판 무한평판 도체에 각각 +4C/m… | [전기기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 20년 1회차
진공 중 3m 간격으로 두 개의 평행판 무한평판 도체에 각각 +4C/m2, -4C/m2의 전하를 주었을 때, 두 도체 간의 전위차는 약 몇 V인가?
1
1.5×1011
2
1.5×1012
3
1.36×1011
4
1.36×1012
해설

면전하밀도 +σ+\sigma, σ-\sigma 를 가진 두 무한 평행판 사이에서는 각 판이 만드는 전계 σ2ε0\dfrac{\sigma}{2\varepsilon_0} 가 같은 방향으로 겹치므로 E=σε0E=\dfrac{\sigma}{\varepsilon_0} 이다.
E=48.854×1012=4.517×1011E=\dfrac{4}{8.854\times10^{-12}}=4.517\times10^{11} V/m.
판 사이의 전계가 균일하므로 전위차는 V=Ed=4.517×1011×3=1.355×1012V=Ed=4.517\times10^{11}\times3=1.355\times10^{12}, 약 1.36×10121.36\times10^{12} V이다.
한 장의 무한평판만 있을 때의 E=σ2ε0E=\dfrac{\sigma}{2\varepsilon_0} 를 쓰면 절반인 값이 나오므로, 두 판 사이라는 조건을 확인해야 한다.

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