문제 #14670

Question

정전용량이 1μF 이고 판의 간격이 d 인 공기콘덴서가 있다. 두께 \frac{1}{2}d , 비유전율 ε_r=2 유전체를 그 콘덴서의 한 전극면에 접촉하여 넣었을 때 전체의 정전용량( μF )은?

Accepted Answer

이 문제는 콘덴서에 유전체가 삽입되었을 때 정전용량이 어떻게 변하는지에 대한 문제입니다. 핵심 개념은 유전체가 삽입되면 콘덴서의 정전용량이 증가한다는 것입니다. **해설:** 원래 공기 콘덴서의 정전용량은 $C_0 = \frac{\epsilon_0 A}{d}$ 입니다. 여기에 비유전율이 $\epsilon_r = 2$인 유전체를 판의 절반 두께($\frac{1}{2}d$)만큼 삽입하면, 콘덴서는 두 부분으로 나눌 수 있습니다. 하나는 두께 $\frac{1}{2}d$의 유전체가 있는 부분이고, 다른 하나는 두께 $\frac{1}{2}d$의 공기 부분이 됩니다. 이 두 부분은 직렬로 연결된 것으로 볼 수 있습니다. 유전체가 있는 부분의 정전용량은 $C_1 = \frac{\epsilon_r \epsilon_0 A}{d/2} = \frac{2 \epsilon_0 A}{d/2}$ 이고, 공기 부분의 정전용량은 $C_2 = \frac{\epsilon_0 A}{d/2}$ 입니다. 직렬 연결된 콘덴

문제 1