전기철도기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2016년03월06일 43번

[전기자기학]
극판간격 d(m), 면적 S(m2), 유전율 ε(F/m)이고, 정전 용량이 C(F) 인 평행판 콘덴서에 v=Vmsinwt(V) 의 전압을 가할 때의 변위전류(A)는?

  • ① wCVmcoswt
  • ② CVmsinwt
  • ③ -CVmsinwt m
  • ④ -wCVmcoswt
(정답률: 알수없음)

문제 해설

변위전류는 전하가 콘덴서 내부에서 이동하면서 발생하는 전류이다. 이 때, 전하의 이동은 전압차에 의해 유도된다. 따라서, 전압이 Vmsinwt 일 때, 콘덴서의 전하는 Vmsinwt에 비례하는 전압차에 의해 이동하게 된다.

콘덴서의 정전 용량은 C = εS/d 이므로, 전하 Q는 Q = CV 이다. 따라서, 전하의 변화율인 변위전류 I는 I = dQ/dt = C(dV/dt) 이다.

여기서, 전압 V는 Vmsinwt 이므로, dV/dt = wVmcoswt 이다. 따라서, I = C(wVmcoswt) = wCVmcoswt 이다.

따라서, 정답은 "wCVmcoswt" 이다.

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