면적이 $S[m^2]$이고 극간의 거리가 $d[m]$인 평행판 콘덴서에 비유전률 $\epsilon_s$의 유전체를 채울 때 정전용량은 몇 $[F]$ 인가? (단, 진공의 유전률은 $\epsilon_0$이다.)

$\frac{\epsilon_0 \epsilon_s S}{d}$

$\frac{2\epsilon_0 \epsilon_s S}{d}$

$\frac{\epsilon_0 \epsilon_s S}{\pi d}$

$\frac{\epsilon_0 \epsilon_s S}{d}$

$\frac{2\pi \epsilon_0 \epsilon_s S}{d}$

정전용량

전기기사 필기 2013년 2회 8번

Q문제

면적이

S [m^{2}]

이고 극간의 거리가

d [m]

인 평행판 콘덴서에 비유전률

ϵ_{s}

의 유전체를 채울 때 정전용량은 몇

[F]

인가? (단, 진공의 유전률은

ϵ_{0}

이다.)

유사 문제 링크

\frac{2 ϵ _{0} ϵ _{s} S}{d}

정전용량 공식에 불필요한 상수 2가 분자에 포함되어 있습니다.

\frac{ϵ _{0} ϵ _{s} S}{π d}

정전용량 공식에 불필요한 상수 \pi가 분모에 포함되어 있습니다.

\frac{ϵ _{0} ϵ _{s} S}{d}

평행판 콘덴서의 정전용량은 유전율과 극판의 면적에 비례하고, 극판 간의 거리에 반비례합니다.

•

Step 1: 평행판 콘덴서의 정전용량

C

를 구하는 기본 공식은

C = \frac{ϵ S}{d}

입니다.

•

Step 2: 매질의 유전율

ϵ

은 진공의 유전율

ϵ_{0}

와 비유전율

ϵ_{s}

의 곱인

ϵ = ϵ_{0} ϵ_{s}

로 나타냅니다.

•

Step 3: 이를 기본 공식에 대입하면 유전체를 채운 평행판 콘덴서의 정전용량은

C = \frac{ϵ _{0} ϵ _{s} S}{d}

가 됩니다.

\frac{2 π ϵ _{0} ϵ _{s} S}{d}

정전용량 공식에 불필요한 상수 2\pi가 분자에 포함되어 있습니다.

비유전율이란 무엇인가요?

비유전율은 특정 매질의 유전율을 진공의 유전율로 나눈 비율을 의미합니다. 진공의 비유전율은 1이며, 다른 매질은 1보다 큰 값을 가집니다.

평행판 콘덴서의 정전용량을 늘리려면 어떻게 해야 하나요?

극판의 면적을 넓히거나, 극판 사이의 거리를 좁히거나, 비유전율이 큰 유전체를 채우면 정전용량이 증가합니다.