2021년08월14일 41번

[전기자기학]
간격이 d(m) 이고 면적이 S(m²)인 평행판 커패시터의 전극 사이에 유전율이 ɛ인 유전체를 넣고 전극 간에 V(V) 의 전압을 가했을 때, 이 커패시터의 전극판을 떼어내는데 필요한 힘의 크기(N)는?

(정답률: 알수없음)

문제 해설

전기장이 일정한 영역에서 유전체를 채웠을 때, 유전체 내부의 전기장은 유전율이 ɛ인 공기에서의 전기장의 ɛ배가 된다. 따라서 이 문제에서도 전기장이 일정한 영역에서 유전체를 채웠으므로, 유전체 내부의 전기장은 V/d x ɛ 이다. 이 때, 전극판을 떼어내는 힘은 전극판 간의 전기력과 같으므로 F = Q x E = ɛ x S x V² / (2 x d²) 이다. 이 식에서 V² 대신 V를 사용한 보기 1, 2, 3은 모두 틀리다. 따라서 정답은 보기 4이다.

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