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정전용량이 C0(F)인 평행판 공기콘덴서에 그림과 같이 단면적이 1/3… | [전자기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 17년 3회차
정전용량이 C0(F)인 평행판 공기콘덴서에 그림과 같이 단면적이 1/3되는 공간에 비유전율이 4인 유전체를 채웠을 때 정전용량(F)은?
문제 이미지
1
C0
2
2C0
3
3C0
4
4C0
해설

유전체가 극판 면적을 나누어 채워진 경우는 공기 부분과 유전체 부분의 병렬 접속이므로 정전용량은 2C02C_0 이다.

그림에서 왼쪽 23S\dfrac{2}{3}S 는 공기(ε0\varepsilon_0), 오른쪽 13S\dfrac{1}{3}S 는 비유전율 4 인 유전체(εs\varepsilon_s)이고 극판 간격 d 는 같다. C0=ε0SdC_0 = \dfrac{\varepsilon_0 S}{d} 로 두고 면적 비율대로 더하면
C=ε0⋅23Sd+4ε0⋅13Sd=23C0+43C0=2C0C = \dfrac{\varepsilon_0 \cdot \frac{2}{3}S}{d} + \dfrac{4\varepsilon_0 \cdot \frac{1}{3}S}{d} = \dfrac{2}{3}C_0 + \dfrac{4}{3}C_0 = 2C_0

  • C0C_0 보기는 계산값과 다르다.
  • 3C03C_0 보기는 계산값과 다르다.
  • 4C04C_0 보기는 계산값과 다르다.

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