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유전율 ε, 전계의 세기 E인 유전체의 단위 체적에 축적되는 에너지는? | [전기기사 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 18년 3회차
유전율 ε, 전계의 세기 E인 유전체의 단위 체적에 축적되는 에너지는?
1
E / 2ε
2
εE / 2
3
εE2 / 2
4
ε2E2 / 2
해설

유전체의 단위 체적에 축적되는 정전에너지 밀도는 w=12EDw=\dfrac{1}{2}ED이고, 여기에 D=εED=\varepsilon E를 대입하면 w=εE22[J/m3]w=\dfrac{\varepsilon E^2}{2}\,[\mathrm{J/m^3}]가 된다.
같은 식을 전속밀도로 표현하면 w=D22εw=\dfrac{D^2}{2\varepsilon}이며, 어느 쪽이든 에너지가 전계(또는 전속밀도)의 제곱에 비례한다는 점은 같다.

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