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공기 중에 놓여진 반지름 6cm의 구도체에 줄 수 있는 최대 전하는 약… | [전자기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 17년 3회차
공기 중에 놓여진 반지름 6cm의 구도체에 줄 수 있는 최대 전하는 약 몇 C인가? (단, 이 구도체의 주위공기에 대한 절연내력은 5×106V/m이다.)
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1×10-5
2
1×10-6
3
2×10-5
4
2×10-6
해설

구도체가 가질 수 있는 최대 전하는 표면 전계가 절연내력과 같아질 때의 전하 Q=4πε0a2Emax⁡Q=4\pi\varepsilon_0a^2E_{\max}이다.

Q=4πε0a2E=1.113×10−10×(0.06)2×5×106Q=4\pi\varepsilon_0a^2E=1.113\times10^{-10}\times(0.06)^2\times5\times10^6
≈2×10−6 C\approx2\times10^{-6}\,\mathrm{C}
구 표면 전계가 절연내력에 이르면 공기가 절연파괴되므로 이 값이 최대이다.

나머지 보기는 계산값과 다르다.

  • 1×10−51\times10^{-5} 보기는 계산값과 다르다.
  • 1×10−61\times10^{-6} 보기는 계산값과 다르다.
  • 2×10−52\times10^{-5} 보기는 계산값과 다르다.

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