2008년03월02일 45번

[전기자기학]
극판의 면적이 4cm², 정전용량이 1pF인 종이콘덴서를 만들려고 한다. 비유전율 2.5, 두께 0.01mm의 종이를 사용하면 종이는 약 몇 장을 겹쳐야 되겠는가?

① 87장
② 100장
③ 250장
④ 886장

(정답률: 알수없음)

문제 해설

종이콘덴서의 정전용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

C = εA/d

여기서, C는 정전용량, ε는 비유전율, A는 면적, d는 두께이다.

따라서, 종이콘덴서의 두께를 t, 사용한 종이의 장수를 n이라고 하면 다음과 같은 식이 성립한다.

C = εAn/t

n = Ct/εA

여기서, C = 1pF, ε = 2.5, A = 4cm^2, t = 0.01mm = 0.001cm 이므로,

n = (1 × 10^-12 F) × (0.001 cm) / (2.5 × 8.85 × 10^-12 F/cm) × (4 cm^2)

n = 886장

따라서, 종이를 886장 겹쳐야 종이콘덴서를 만들 수 있다.

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