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1[전기기사 필기] 24년 2회차
정전용량이 C0(μF)인 평행판의 공기 커패시터가 있다. 두 극판 사이에 극판과 평행하게 절반을 비유전율이 εr인 유전체로 채우면 커패시터의 정전용량 (μF)은?
1
C02(1+1ϵr)\dfrac{C_0}{2\left(1+\dfrac{1}{\epsilon_r}\right)}
2
2C01+1ϵr\dfrac{2C_0}{1+\dfrac{1}{\epsilon_r}}
3
4C01+1ϵr\dfrac{4C_0}{1+\dfrac{1}{\epsilon_r}}
4
C01+1ϵr\dfrac{C_0}{1+\dfrac{1}{\epsilon_r}}
해설
극판과 평행하게 절반씩 나누면 각 부분은 극판 간격이 d/2d/2인 두 콘덴서가 직렬로 연결된 것과 같다. 공기 부분의 정전용량은 2C02C_0, 유전체 부분은 2ϵrC02\epsilon_rC_0이므로 직렬 합성 정전용량은 C=2C0×2ϵrC02C0+2ϵrC0=2C01+1ϵrC=\dfrac{2C_0\times2\epsilon_rC_0}{2C_0+2\epsilon_rC_0}=\dfrac{2C_0}{1+\dfrac{1}{\epsilon_r}}이다. 따라서 정답은 ②번이다.

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