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극판 넓이 100[cm²], 극판 사이 간격 2[mm]인 평행판 콘덴서… | [전기기사 필기] 24년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 24년 3회차

극판 넓이 100[cm²], 극판 사이 간격 2[mm]인 평행판 콘덴서를 비유전율 4인 유전체로 가득 채웠다. 이 콘덴서가 갖는 정전용량[pF]에 가장 가까운 값은? (단, ϵ0=8.855×10−12\epsilon_0=8.855\times10^{-12}[F/m]로 본다.)

1

44.3

2

88.6

3

177

4

354

해설

유전체가 꽉 찬 평행판 콘덴서의 용량은
C=ϵ0ϵsSdC=\dfrac{\epsilon_0\epsilon_sS}{d}
로 구한다.

S=1×10−2S=1\times10^{-2}[m²], d=2×10−3d=2\times10^{-3}[m]이므로
C=8.855×10−12×4×1×10−22×10−3≈1.77×10−10C=\dfrac{8.855\times10^{-12}\times4\times1\times10^{-2}}{2\times10^{-3}}\approx1.77\times10^{-10}[F], 곧 177[pF]이다.

44.3은 비유전율을 빼고 계산한 값이고, 88.6과 354는 극판 사이 간격을 각각 두 배·절반으로 잘못 본 값이다.

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