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1[전기기사 필기] 24년 2회차
0.2[㎌] 인 평행판 공기 콘덴서가 있다. 전극간에 그 간격의 절반 두께의 유리판을 넣었다면콘덴서의 용량은 약 몇 [㎌] 인가?(단,유리의 비유전율은 10 이다.)
1
0.56
2
0.26
3
0.46
4
0.36
해설
원래 콘덴서 용량 C0=0.2μFC_0=0.2\,\mu F는 극간격 dd에 대응한다. 간격의 절반을 비유전율 10인 유리로 채우면 공기층(두께 d/2d/2)과 유리층(두께 d/2d/2)이 직렬로 연결된 두 콘덴서가 되어 각각 C1=ϵ0Sd/2=2C0=0.4μFC_1=\dfrac{\epsilon_0S}{d/2}=2C_0=0.4\,\mu F, C2=10ϵ0Sd/2=20C0=4μFC_2=\dfrac{10\epsilon_0S}{d/2}=20C_0=4\,\mu F이고, 직렬합성용량은 C=C1C2C1+C2=0.4×40.4+40.36μFC=\dfrac{C_1C_2}{C_1+C_2}=\dfrac{0.4\times4}{0.4+4}\approx0.36\,\mu F이다.
정답은 ④ 0.36이다.

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