2003년08월31일 16번

[전기자기학]
공기콘덴서를 100[V]로 충전한 다음, 극간에 유전체를 넣어 용량을 10배로 하였다면 정전에너지는 몇 배로 되는가?

① 1/10
② 1/100
③ 10
④ 100

(정답률: 30%)

문제 해설

공기콘덴서의 용량을 C, 충전된 전압을 V라고 하면 정전에너지는 1/2CV^2이다. 용량을 10배로 하면 새로운 용량은 10C가 되고, 전압은 유지되므로 충전된 전압은 여전히 100V이다. 따라서 정전에너지는 1/2(10C)(100V)^2 = 1/2CV^2의 10배인 5CV^2가 된다. 이는 원래의 정전에너지인 1/2CV^2의 5배이므로, 새로운 정전에너지는 원래의 1/5배인 1/10이 된다.

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