전자기학
정전계
평행판 전압
2022.3 기출
면적 0.02m², 간격 0.03m 공기 평행판 커패시터에 1.0×10⁻⁶C을 충전할 때 전위차는 약 몇 V인가?
- ① 85000
- ② 110000
- ③ 135000
- ④ 169000 정답
📖 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
\(V=\dfrac{Qd}{\varepsilon_0 S}=\dfrac{10^{-6}\times0.03}{8.855\times10^{-12}\times0.02}\approx169000\,\text{V}\).
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
\(V=\dfrac{Qd}{\varepsilon_0 S}=\dfrac{10^{-6}\times0.03}{8.855\times10^{-12}\times0.02}\approx169000\,\text{V}\).