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

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

① 도체판 사이의 전위차가 줄어든다
② 도체판 사이의 전계의 세기는 유전체를 채우기 전보다 증가한다
③ 도체판 사이의 정전 흡인력이 감소한다
④ 커패시턴스가 증가한다
⑤ 도체판에 존재하는 전하량은 유전체의 유무와 무관하다

• 풀이

① 맞음.
 - 유전체 삽입 후 전위차 줄어듦
 - 아래의 표 참조

② 틀림.
 - 전계(E)의 세기는 감소함
 - 아래의 표 참조

③ 맞음
 - 총 전하량(σ_t)이 작아지므로 흡인력도 줄어든다.
 - 아래의 표 참조

④ 맞음
 - 유전체 삽입 후 커패시턴스(C)는 증가한다.
 - 아래의 표 참조

⑤ 맞음
 - 도체판에 존재하는 전하량 즉, 자유전하(σ_f)는 유전체 유무와 상관 없이 변하지 않는다.
 - 유전체 판에 존재하는 전하량 즉, 속박전하(σ_b)는 유전체 유무와 상관 있다. 유전체가 있어야 속박전하(σ_b)가 생긴다.

답은 ②

 

• 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	-ε0χeσ/ε	b : bound
σtot	σ	σ - ε0χeσ/ε	tot : total

 

개인적으로 푼 거라서 틀릴 가능성 있습니다.
혹시 틀린 부분 있으면 댓글요~

도움이 되었다면 ♡ 클릭요~
♡ 클릭 안 하면, 시험에서 떨어짐