대전도체의 성질로 가장 알맞은 것은? | [전기산업기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[전기산업기사 필기] 16년 2회차
대전도체의 성질로 가장 알맞은 것은?
1
도체 내부에 정전에너지가 저축된다.
2
도체 표면의 정전응력은 이다.3
도체 표면의 전계의 세기는 이다.4
도체의 내부전위와 도체 표면의 전위는 다르다.
해설
대전된 도체 표면에는 단위면적마다 바깥쪽으로 잡아당기는 힘, 즉 정전응력이 작용한다. 그 크기는 f = (1/2)ε0E2 = (1/2)ED = σ2/(2ε0) [N/m2]이다. 도체 표면 전계 E = σ/ε0를 대입하면 바로 얻어진다.
도체 표면의 전계의 세기는 σ/ε0 [V/m]이지 σ2/ε0가 아니다. σ의 제곱이 나오는 것은 전계가 아니라 힘(응력)이나 에너지밀도 쪽이므로 단위가 [V/m]인지 [N/m2]인지로 구분하면 헷갈리지 않는다.
또한 정전계에서 도체 내부의 전계는 0이고 전하는 모두 표면에만 분포하므로 도체 내부에 정전에너지가 축적되지 않으며, 도체는 등전위체여서 내부 전위와 표면 전위가 서로 같다.
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.