분극도와 전계

전기기사 필기 2010년 1회 8번

유전체의 표면전하밀도는 전속밀도와 같으며, 유전율과 전계의 세기를 곱하여 $D = \epsilon E$ 공식을 통해 계산합니다.

다릅니다. 표면전하밀도는 전속밀도($D$)와 크기가 같고, 분극전하밀도는 분극의 세기($P$)와 크기가 같습니다. 문제에서 요구하는 값에 따라 적용하는 공식이 다릅니다.

Q문제

유전율이 10인 유전체를

5 [V / m]

인 전계 내에 놓으면 유전체의 표면전하밀도는 몇

[C / m^{2}]

인가? (단, 유전체의 표면과 전계는 직각이다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

0.5 [C / m^{2}]

전계의 세기를 유전율로 나누어 계산한 오답입니다. (

5/10 = 0.5

)

1.0 [C / m^{2}]

표면전하밀도 계산 공식을 잘못 적용하여 도출된 임의의 오답입니다.

50 [C / m^{2}]

유전체의 표면전하밀도는 전속밀도와 같으므로

50 [C / m^{2}]

입니다.

•

Step 1: 유전체의 표면전하밀도(

σ

)는 전속밀도(

D

)와 크기가 같습니다.

•

Step 2: 전속밀도

D

는 유전율(

ϵ

)과 전계의 세기(

E

)의 곱으로 계산됩니다. 즉,

D = ϵ E

입니다.

•

Step 3: 주어진 값인 유전율

ϵ = 10

과 전계

E = 5 [V / m]

를 대입하면,

σ = D = 10 \times 5 = 50 [C / m^{2}]

가 됩니다.

250 [C / m^{2}]

유전율과 전계의 세기의 제곱을 곱하여 계산한 오답입니다. (

10 \times 5^{2} = 250

)

유전체의 표면전하밀도는 어떻게 구하나요?

유전체의 표면전하밀도는 전속밀도와 같으며, 유전율과 전계의 세기를 곱하여

D = ϵ E

공식을 통해 계산합니다.

분극전하밀도와 표면전하밀도는 같은 개념인가요?

다릅니다. 표면전하밀도는 전속밀도(

D

)와 크기가 같고, 분극전하밀도는 분극의 세기(

P

)와 크기가 같습니다. 문제에서 요구하는 값에 따라 적용하는 공식이 다릅니다.