유전율이 ε1, ε2(F/m)인 유전체 경계면에 단위 면적당 작용하는 … | [전자기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

전계가 경계면에 수직이면 두 유전체의 에너지 밀도 차가 단위 면적당 힘이 되어 $f=\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{\varepsilon_2}-\dfrac{1}{\varepsilon_1}\right)D^{2}$이다.
D 가 양쪽에서 같으므로 각 유전체의 에너지 밀도는 $w=\dfrac{D^{2}}{2\varepsilon}$이다.
경계면을 미소 변위시킬 때 에너지 변화로 $f=w_2-w_1=\dfrac{D^{2}}{2\varepsilon_2}-\dfrac{D^{2}}{2\varepsilon_1}$이며, 힘은 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 작용한다.
$2\left(\dfrac{1}{\varepsilon_1}-\dfrac{1}{\varepsilon_2}\right)D^{2}$ 보기는 계수가 4배로 계산값과 다르다.
$2\left(\dfrac{1}{\varepsilon_1}+\dfrac{1}{\varepsilon_2}\right)D^{2}$ 보기는 에너지 밀도의 차가 아닌 합에 계수까지 달라 계산값과 다르다.
$\dfrac{1}{2}\left(\dfrac{1}{\varepsilon_1}+\dfrac{1}{\varepsilon_2}\right)D^{2}$ 보기는 에너지 밀도의 차가 아닌 합이라 계산값과 다르다.