전자기학
유전체
에너지
2012.5 기출
정전에너지·전속밀도·유전상수 εr의 관계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 에너지밀도 \(w=\frac{D^2}{2\varepsilon}\)
- ② \(w=\frac12 DE\)
- ③ εr가 크면 에너지밀도 증가 정답
- ④ \(w=\frac12\varepsilon E^2\)
📖 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
D 일정 시 \(w=\dfrac{D^2}{2\varepsilon}\)로 εr가 크면 에너지밀도가 감소합니다.
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
D 일정 시 \(w=\dfrac{D^2}{2\varepsilon}\)로 εr가 크면 에너지밀도가 감소합니다.