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액체 유전체를 포함한 콘덴서 용량이 C[F]인 것에 V[V]의 전압을 가했을 경우에 흐르는 상세 페이지

1[전기기사 필기] 26년 1회차
액체 유전체를 포함한 콘덴서 용량이 C[F]인 것에 V[V]의 전압을 가했을 경우에 흐르는 누설전류[A]는? (단, 유전체의 유전율은 ɛ[F/m], 고유저항은 ρ[Ω • m]이다.)
1
CρεV\dfrac{C}{\rho\varepsilon V}
2
CVρε\dfrac{CV}{\rho\varepsilon}
3
ρεCV\dfrac{\rho\varepsilon}{CV}
4
ρεVC\dfrac{\rho\varepsilon V}{C}
해설
평행판 구조로 보면 C=εAdC=\dfrac{\varepsilon A}{d}, R=ρdAR=\rho\dfrac{d}{A} 이므로 두 식을 곱하면 극판의 모양·크기가 모두 소거되어 RC=ρεRC=\rho\varepsilon, 즉 R=ρεCR=\dfrac{\rho\varepsilon}{C} 라는 관계가 남는다. 누설전류는 이 절연저항에 옴의 법칙을 적용한 값이므로 I=VR=CVρεI=\dfrac{V}{R}=\dfrac{CV}{\rho\varepsilon} 가 되어 정답은 ② CVρε\dfrac{CV}{\rho\varepsilon} 이다. ④ ρεVC\dfrac{\rho\varepsilon V}{C} 는 저항에 전압을 곱한 꼴이라 차원이 전류가 되지 않고, ① CρεV\dfrac{C}{\rho\varepsilon V} 는 전압이 커질수록 전류가 줄어드는 형태여서 옴의 법칙에 어긋난다.

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