0.2[㎌] 인 평행판 공기 콘덴서가 있다. 전극간에 그 간격의 절반 … | [전기기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

간격의 절반만 유리로 채웠으므로, 두께 $d/2$인 공기 부분과 두께 $d/2$인 유리 부분이 직렬로 이어진 것으로 본다. 평행판 용량은 $C = \dfrac{\varepsilon_s\varepsilon_0 S}{d}$이므로 두께가 절반이 되면 용량은 2배가 된다.
공기 부분: $C_1 = \dfrac{\varepsilon_0 S}{d/2} = 2C_0 = 2\times0.2 = 0.4$[μF]
유리 부분: $C_2 = \dfrac{10\varepsilon_0 S}{d/2} = 20C_0 = 20\times0.2 = 4$[μF]
직렬 합성이므로
$C = \dfrac{C_1 C_2}{C_1+C_2} = \dfrac{0.4\times4}{0.4+4} = \dfrac{1.6}{4.4} = 0.36$[μF]
유리 쪽 용량이 아무리 커도 직렬에서는 작은 쪽인 공기 부분이 합성값을 좌우하므로, 원래 용량의 2배인 0.4 μF를 넘지 못한다.