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기술고시 - 전기자기학

7. 일정한 표면전하밀도를 가진 평행도체판 사이에 유전체를 넣었다. 옳지 않은 것은?

by 오아시스사랑 2023. 12. 26.
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7. 일정한 표면전하밀도를 가진 평행도체판 사이에 유전체를 넣었다. 옳지 않은 것은? 답은

도체판 사이의 전위차가 줄어든다

도체판 사이의 전계의 세기는 유전체를 채우기 전보다 증가한다

도체판 사이의 정전 흡인력이 감소한다

커패시턴스가 증가한다

⑤ 도체판에 존재하는 전하량은 유전체의 유무와 무관하다

• 풀이

① 맞음.
 -
유전체 삽입 후 전위차 줄어듦
 -
아래의 표 참조

틀림.
 -
전계(E)의 세기는 감소함
 -
아래의 표 참조

맞음
 -
총 전하량(σt)이 작아지므로 흡인력도 줄어든다.
 - 아래의 표 참조

맞음
 -
유전체 삽입 후 커패시턴스(C)는 증가한다.
 -
아래의 표 참조

맞음
 - 도체판에 존재하는 전하량 즉, 자유전하(σf)는 유전체 유무와 상관 없이 변하지 않는다.
 -
유전체 판에 존재하는 전하량 , 속박전하(σb)는 유전체 유무와 상관 있다. 유전체가 있어야 속박전하(σb)가 생긴다.

 

Constant Q 환경에서 E, V, C 등을 구해보자!

Constant Q

 물리량 유전체
삽입 전
유전체
삽입 후
비고
V σd/ε0 σd/ε 유전체 삽입 후
줄어듦
E σ/ε0 σ/ε 유전체 삽입 후
줄어듦
C ε0A/d εA/d 유전체 삽입 후
증가함
σf σ σ f : free
σb 0 0χeσ/ε b : bound
σtot σ σ - ε0χeσ/ε tot : total
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