문제 #18501

Question

전지에 연결된 진공 평행판 콘덴서에서 진공 대신 어떤 유전체로 채웠더니 충전전하가 2배로 되었다면 전기 감수율(susceptibility) \chi_e 은 얼마인가?

Accepted Answer

**정답 이유:** 문제에서 진공 대신 유전체를 채웠더니 충전 전하가 2배가 되었다는 것은, 유전체가 전기장을 약화시키는 효과를 상쇄하고 오히려 전기장을 강화하여 더 많은 전하가 축적될 수 있게 했음을 의미합니다. 이는 유전체의 유전율이 진공의 유전율보다 커졌기 때문입니다. **핵심 개념:** * **유전율 ($\epsilon$):** 물질이 전기장을 얼마나 잘 통과시키는지 나타내는 물리량입니다. 유전율이 클수록 전기장을 더 잘 통과시키고, 같은 전압에서 더 많은 전하를 저장할 수 있습니다. * **전기 감수율 ($\chi_e$):** 유전체가 외부 전기장에 의해 얼마나 쉽게 분극되는지를 나타내는 척도입니다. 유전율과 전기 감수율은 다음과 같은 관계를 가집니다: $\epsilon = \epsilon_0 (1 + \chi_e)$, 여기서 $\epsilon_0$는 진공의 유전율입니다. **해설:** 진공 평행판 콘덴서의 정전 용량은 $C_0 = \frac{\epsilon_0 A}{d}$

문제 1