정전용량이 1μF인 공기콘덴서가 있다. 이 콘덴서 판간의 1/2인 두께… | [전자기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 15년 3회차

정전용량이 1μF인 공기콘덴서가 있다. 이 콘덴서 판간의 1/2인 두께를 갖고 비유전율 Є_r=2인 유전체를 그 콘덴서의 한 전극면에 접촉하여 넣었을 때 전체의 정전용량은 몇 μF이 되는가?

1/3

4/3

5/3

해설

전체 정전용량은 4/3 μF 이다. 공기층과 유전체층이 판 사이에 위아래로 쌓여 있어 두 콘덴서의 직렬 연결로 계산한다.
그림에서 판 간격 d 중 아래 d/2 에  $\varepsilon_r=2$  유전체가, 위 d/2 에 공기가 있다. 처음 공기 콘덴서를  $C_0=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d}=1\,\mu\mathrm{F}$  라 하면
공기층:  $C_1=\dfrac{\varepsilon_0 S}{d/2}=2C_0=2\,\mu\mathrm{F}$ 
유전체층:  $C_2=\dfrac{2\varepsilon_0 S}{d/2}=4C_0=4\,\mu\mathrm{F}$ 
직렬 합성:  $C=\dfrac{C_1C_2}{C_1+C_2}=\dfrac{2\times 4}{2+4}=\dfrac{4}{3}\,\mu\mathrm{F}$ 
2 μF 는 틀리다. 계산값과 다르다.
1/3 μF 는 틀리다. 계산값과 다르다.
5/3 μF 는 틀리다. 계산값과 다르다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→