분극도와 전계

전기기사 필기 2011년 3회 19번

전속밀도($D$)는 전계의 세기($E$)에 비례하며, 그 비례 상수가 바로 유전율($\epsilon$)입니다. 즉, $D = \epsilon E$의 관계가 성립합니다.

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

전계의 세기를 유전율로 나누어 잘못 계산한 결과입니다.

1.0

유전율과 전계의 세기를 활용한 올바른 계산식이 적용되지 않은 임의의 오답입니다.

유전체의 표면전하밀도는 전속밀도와 동일하므로, 주어진 유전율과 전계의 세기를 곱하여 50 [C/m^2]이 도출됩니다.

•

Step 1: 유전체의 표면전하밀도(

σ

)는 전속밀도(

D

)와 크기가 같습니다.

•

Step 2: 전속밀도

D

는 유전율(

ϵ

)과 전계의 세기(

E

)의 곱으로 정의되므로,

D = ϵ E

공식을 적용합니다.

•

Step 3: 주어진 값인 유전율

ϵ = 10

, 전계

E = 5 V/m

를 공식에 대입하면

D = 10 \times 5 = 50 [C/m^{2}]

가 됩니다.

250

유전율에 전계의 세기의 제곱을 곱하여 잘못 계산한 결과입니다.

유전체의 표면전하밀도는 어떻게 구하나요?

유전체의 표면전하밀도는 전속밀도와 같으며, 전속밀도는 유전율과 전계의 세기를 곱하여 계산합니다.

전속밀도와 전계의 세기는 어떤 관계가 있나요?

전속밀도(

D

)는 전계의 세기(

E

)에 비례하며, 그 비례 상수가 바로 유전율(

ϵ

)입니다. 즉,

D = ϵ E

의 관계가 성립합니다.