2012년 전기기사 1회차 15번

Question

비유전율 \epsilon_s =2.2 , 고유저항 \rho=10^{11}[\Omega \cdot m] 인 유전체를 넣은 콘덴서의 용량이 200[\mu F] 이었다. 여기에 500[kV] 전압 을 가하였을 때 누설전류는 약 몇 [A] 인가?

Accepted Answer

이 문제는 콘덴서의 용량, 인가 전압, 그리고 유전체의 고유저항을 이용하여 누설전류를 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **옴의 법칙**과 **콘덴서의 누설 전류**입니다. 콘덴서에 전압이 가해지면 이상적으로는 전류가 흐르지 않지만, 실제 유전체에는 약간의 누설 전류가 흐르게 됩니다. 이 누설 전류는 유전체의 고유저항에 반비례하며, 인가 전압에 비례한다고 볼 수 있습니다. **정답 이유:** 1. **유전체의 저항 계산:** 콘덴서의 용량($C$)과 비유전율($\epsilon_s$)을 이용하여 콘덴서의 기하학적 구조(면적 $A$, 거리 $d$)를 간접적으로 파악할 수 있습니다. 하지만 이 문제에서는 콘덴서의 기하학적 구조가 직접적으로 주어지지 않았으므로, 콘덴서 전체의 등가 저항($R$)을 먼저 구해야 합니다. 콘덴서의 용량($C$)은 $C = \frac{\epsilon_0 \epsilon_s A}{d}$이고, 고유저항($\rho$)은 저항($R$)과 관련이 있습니다. 콘덴서의 전체

2012년 전기기사 1회차 15번 - 기출문제 및 해설

문제 1