평행판 콘덴서에 어떤 유전체를 넣었을 때 전속밀도가 4.8×10 -7 [C/m 2 ]이고 단위체적당 정전에너지가 5.3×10 -3 [J/m 3 ]이었다. 이 유전체의 유전율은 몇 F/m 인가?

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1[전자기사 필기] 16년 2회차

평행판 콘덴서에 어떤 유전체를 넣었을 때 전속밀도가 4.8×10^-7[C/m²]이고 단위체적당 정전에너지가 5.3×10^-3[J/m³ ]이었다. 이 유전체의 유전율은 몇 F/m 인가?

1.15×10^-11

2.17×10^-11

3.19×10^-11

4.21×10^-11

해설

유전율은  $\varepsilon=\dfrac{D^2}{2w}\approx 2.17\times10^{-11}\ \mathrm{F/m}$  이다.
단위 체적당 정전에너지는  $w=\dfrac{1}{2}DE=\dfrac{D^2}{2\varepsilon}$  이므로  $\varepsilon=\dfrac{D^2}{2w}$  이다.
 $\varepsilon=\dfrac{(4.8\times10^{-7})^2}{2\times5.3\times10^{-3}}$ 
 $=\dfrac{2.304\times10^{-13}}{1.06\times10^{-2}}\approx2.17\times10^{-11}\ \mathrm{F/m}$ 
나머지 수치는 계산값과 다르다.
 $1.15\times10^{-11}$  은 계산값과 다르다.
 $3.19\times10^{-11}$  은 계산값과 다르다.
 $4.21\times10^{-11}$  은 계산값과 다르다.

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