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내압과 용량이 각각 300V 4μF, 400V 5μF, 500V 6μF… | [소방설비산업기사(전기분야) 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(전기분야) 필기] 17년 2회차
내압과 용량이 각각 300V 4μF, 400V 5μF, 500V 6μF인 3개의 콘덴서를 직렬 연결하였을 때 전체 내압은 몇 V인가? (단, 3개의 콘덴서의 재질이나 형태는 동일한 것으로 간주한다.)
1
300
2
620
3
740
4
1200
해설

직렬 연결된 콘덴서는 각 소자에 흐르는 전하량이 동일하므로, 가장 작은 최대전하량을 갖는 콘덴서가 전체 내압을 제한한다.

각 콘덴서의 최대전하량은 Q=CVQ=CV로 계산하면 Q1=4μF×300V=1200μCQ_1=4\mu F\times300V=1200\mu C, Q2=5μF×400V=2000μCQ_2=5\mu F\times400V=2000\mu C, Q3=6μF×500V=3000μCQ_3=6\mu F\times500V=3000\mu C이며, 이 중 가장 작은 값은 Q1=1200μCQ_1=1200\mu C이다.

공통 전하량 1200μC을 기준으로 각 콘덴서에 걸리는 전압을 구하면 V1=300VV_1=300V, V2=12005=240VV_2=\dfrac{1200}{5}=240V, V3=12006=200VV_3=\dfrac{1200}{6}=200V이고, 이를 모두 더하면 전체 내압은 300+240+200=740V300+240+200=740V가 된다.

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