전자기학
정전계
정전 흡인력
2019.8 기출
극간 전압 일정 평행판에서 공기일 때 흡인력 F₁, 극판간격 2/3 두께 유리판(εr=10)을 넣을 때 흡인력 F₂의 비 F₂/F₁은?
- ① 0.6
- ② 0.8
- ③ 1.5
- ④ 2.5 정답
📖 해설
정전 흡인력·에너지
\[ f=\frac{\sigma^2}{2\varepsilon_0}=\frac12\varepsilon_0E^2\,[\text{N/m}^2],\quad W=\tfrac12CV^2=\tfrac12QV \]극판 단위면적당 흡인력은 전계 제곱에 비례합니다.
풀이
유리판 삽입으로 합성 정전용량이 커지고 전계 분포가 바뀌어 흡인력이 약 2.5배로 증가합니다(전압 일정, 직렬 유전체 계산).
\[ f=\frac{\sigma^2}{2\varepsilon_0}=\frac12\varepsilon_0E^2\,[\text{N/m}^2],\quad W=\tfrac12CV^2=\tfrac12QV \]극판 단위면적당 흡인력은 전계 제곱에 비례합니다.
풀이
유리판 삽입으로 합성 정전용량이 커지고 전계 분포가 바뀌어 흡인력이 약 2.5배로 증가합니다(전압 일정, 직렬 유전체 계산).