전자기학
유전체
절연내력
2017.8 기출
유전재료 A,B,C,D의 전계 일정 시 축적에너지 순서로 옳은 것은? (εr: B>A>D>C)
- ① C>D>A>B
- ② B>A>D>C 정답
- ③ D>A>C>B
- ④ A>B>D>C
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
전계 일정 시 에너지밀도 \(\frac12\varepsilon E^2\)는 εr에 비례 → B>A>D>C.
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
전계 일정 시 에너지밀도 \(\frac12\varepsilon E^2\)는 εr에 비례 → B>A>D>C.