면적이 $S(\text{m}^2)$이고 극간의 거리가 $d(\text{m})$인 평행판 콘덴서에 비유전율이 $\epsilon_r$인 유전체를 채울 때 정전용량 $(\text{F})$은? (단, $\epsilon_0$는 진공의 유전율이다.)

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

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

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

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

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

정전용량

전기기사 필기 2020년 2회 18번

Q문제

면적이

S (m^{2})

이고 극간의 거리가

d (m)

인 평행판 콘덴서에 비유전율이

ϵ_{r}

인 유전체를 채울 때 정전용량

(F)

은? (단,

ϵ_{0}

는 진공의 유전율이다.)

유사 문제 링크

\frac{2 ϵ _{0} ϵ _{r} S}{d}

분자에 2가 곱해져 있어 올바른 평행판 콘덴서의 정전용량 공식이 아닙니다.

\frac{ϵ _{0} ϵ _{r} S}{π d}

분모에

π

가 포함되어 있어 올바른 평행판 콘덴서의 정전용량 공식이 아닙니다.

\frac{ϵ _{0} ϵ _{r} S}{d}

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

•

Step 1: 평행판 콘덴서의 정전용량

C

를 구하는 기본 공식은

C = \frac{ϵ S}{d}

입니다.

•

Step 2: 매질의 전체 유전율

ϵ

은 진공의 유전율

ϵ_{0}

와 비유전율

ϵ_{r}

의 곱인

ϵ = ϵ_{0} ϵ_{r}

로 나타냅니다.

•

Step 3: 공식을 대입하면 최종적으로 정전용량

C = \frac{ϵ _{0} ϵ _{r} S}{d}

가 됩니다.

\frac{2 π ϵ _{0} ϵ _{r} S}{d}

분자에

2 π

가 곱해져 있어 올바른 평행판 콘덴서의 정전용량 공식이 아닙니다.

비유전율이란 무엇인가요?

비유전율은 진공의 유전율에 대한 어떤 매질의 유전율의 비율을 의미합니다.

평행판 콘덴서의 정전용량을 크게 하려면 어떻게 해야 하나요?

극판의 면적을 넓게 하거나, 극판 사이의 거리를 좁히거나, 비유전율이 큰 유전체를 채워야 합니다.