정전용량이 C0(μF)인 평행판의 공기 커패시터가 있다. 두 극판 사이에 극판과 평행하게 절반을 비유전율이 εr인 유전체로 채우면 커패시터의 정전용량 (μF)은?
1
2(1+ϵr1)C0
2
1+ϵr12C0
3
1+ϵr14C0
4
1+ϵr1C0
해설
극판과 평행하게 절반씩 나누면 각 부분은 극판 간격이 d/2인 두 콘덴서가 직렬로 연결된 것과 같다. 공기 부분의 정전용량은 2C0, 유전체 부분은 2ϵrC0이므로 직렬 합성 정전용량은 C=2C0+2ϵrC02C0×2ϵrC0=1+ϵr12C0이다. 따라서 정답은 ②번이다.
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