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비유전율이 2.8인 유전체에서의 전속밀도가 D=3.0×10-7C/m2일… | [전기산업기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기산업기사 필기] 20년 2회차
비유전율이 2.8인 유전체에서의 전속밀도가 D=3.0×10-7C/m2일 때 분극의 세기 P는 약 몇 C/m2인가?
1
1.93×10-7
2
2.93×10-7
3
3.50×10-7
4
4.07×10-7
해설

전속밀도 D, 전기장 E, 분극의 세기 P의 관계식은 D=ε0εrE=ε0(E+P)D = \varepsilon_0 \varepsilon_r E = \varepsilon_0(E + P)이므로 D=ε0E+PD = \varepsilon_0 E + P이다. 또한 D=ε0εrED = \varepsilon_0 \varepsilon_r E에서 E=Dε0εrE = \frac{D}{\varepsilon_0 \varepsilon_r}이고, 이를 첫 번째 식에 대입하면 P=D−ε0E=D−ε0⋅Dε0εr=D(1−1εr)=D⋅εr−1εrP = D - \varepsilon_0 E = D - \varepsilon_0 \cdot \frac{D}{\varepsilon_0 \varepsilon_r} = D\left(1 - \frac{1}{\varepsilon_r}\right) = D\cdot\frac{\varepsilon_r - 1}{\varepsilon_r}이다. εr=2.8\varepsilon_r = 2.8, D=3.0×10−7D = 3.0 \times 10^{-7} C/m²을 대입하면 P=3.0×10−7×2.8−12.8=3.0×10−7×1.82.8=3.0×10−7×0.6429≈1.93×10−7P = 3.0 \times 10^{-7} \times \frac{2.8 - 1}{2.8} = 3.0 \times 10^{-7} \times \frac{1.8}{2.8} = 3.0 \times 10^{-7} \times 0.6429 \approx 1.93 \times 10^{-7} C/m²이다.

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