전자기학
정전계
유전체 삽입
2013.6 기출
공기 콘덴서 C₀에서 판면적의 1/2에 비유전율 εₛ 유전체를 채우면 정전용량은?
- ① \(\frac{C_0}{2}(1+\varepsilon_s)\) 정답
- ② \(\varepsilon_s C_0\)
- ③ \((1+\varepsilon_s)C_0\)
- ④ \(\frac{C_0}{1+\varepsilon_s}\)
📖 해설
유전체 삽입 효과
콘덴서에 비유전율 \(\varepsilon_s\) 유전체를 채우면 용량이 \(\varepsilon_s\)배. 전압일정이면 전하·에너지 증가, 전하일정이면 전압·전계 감소.
풀이
면적 절반씩 병렬: \(C=\dfrac{C_0}{2}+\dfrac{\varepsilon_s C_0}{2}=\dfrac{C_0}{2}(1+\varepsilon_s)\).
콘덴서에 비유전율 \(\varepsilon_s\) 유전체를 채우면 용량이 \(\varepsilon_s\)배. 전압일정이면 전하·에너지 증가, 전하일정이면 전압·전계 감소.
풀이
면적 절반씩 병렬: \(C=\dfrac{C_0}{2}+\dfrac{\varepsilon_s C_0}{2}=\dfrac{C_0}{2}(1+\varepsilon_s)\).