문제 #15814

Question

그림과 같이 극판의 면적이 S(m^2) 인 평행판 커패시터에 유전율이 각각 ε_1=4, ε_2=2 인 유전체를 채우고 a, b 양단에 V(V) 의 전압을 인가했을 때 ε_1, ε_2 인 유전체 내부의 전계의 세기 E_1 과 E_2 의 관계식은? (단, σ(C/m^2) 는 면전하밀도이다.)

Accepted Answer

평행판 커패시터에서 유전체가 채워진 두 부분의 전계 세기 관계를 묻는 문제입니다. 핵심 개념은 **전속 밀도(D)**가 일정하다는 것입니다. 유전율이 다른 두 유전체 내부에서 전속 밀도 $D = \epsilon E$는 같으므로, 유전율이 큰 곳에서는 전계가 약하고 유전율이 작은 곳에서는 전계가 강합니다. 따라서 $\epsilon_1 = 4$, $\epsilon_2 = 2$이므로 $4E_1 = 2E_2$, 즉 $2E_1 = E_2$가 됩니다.

문제 1