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유전율 ε, 전계의 세기 E인 유전체의 단위 체적에 축적되는 에너지는? | [전자기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 15년 2회차
유전율 ε, 전계의 세기 E인 유전체의 단위 체적에 축적되는 에너지는?
1
E/2Є
2
ЄE/2
3
ЄE2/2
4
Є2E2/2
해설

단위 체적당 축적 에너지는 w=εE22w=\dfrac{\varepsilon E^{2}}{2} 이다.

전속밀도 D=εED=\varepsilon E 이므로 w=12ED=εE22w=\dfrac{1}{2}ED=\dfrac{\varepsilon E^{2}}{2} 이며 단위는 J/m3\mathrm{J/m^{3}} 이다. 나머지 보기는 이 차원과 맞지 않는다.

  • E2ε\dfrac{E}{2\varepsilon} 은 V/F\mathrm{V/F} 차원이라 단위 체적당 에너지가 아니다.
  • εE2\dfrac{\varepsilon E}{2} 은 전속밀도의 절반으로 C/m2\mathrm{C/m^{2}} 차원이라 에너지 밀도가 아니다.
  • ε2E22\dfrac{\varepsilon^{2}E^{2}}{2} 은 전속밀도 제곱 꼴로 J/m3\mathrm{J/m^{3}} 차원이 아니다.

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