2004년05월23일 42번

[전기자기학]
면적 A[m²], 간격 d[m]인 평행판콘덴서의 전극판에 비유전률 εr 인 유전체를 가득히 채웠을 때 전극판간에 V[V]를 가하면 전극판을 떼어내는데 필요한 힘은 몇 N 인가?

(정답률: 알수없음)

문제 해설

전극판콘덴서의 용량은 다음과 같이 주어진다.

C = εrA/d

전극판에 V[V]를 가하면 전하 Q는 다음과 같이 주어진다.

Q = CV = εrAV/d

전극판을 떼어내는데 필요한 힘 F는 다음과 같이 주어진다.

F = Q²/(2εrA)

따라서, F = (εrAV/d)²/(2εrA) = εrAV²/(2d)

보기에서 "

"이 정답인 이유는 전극판을 떼어내는데 필요한 힘이 전하 Q의 제곱에 비례하므로, 전압 V를 두 배로 늘리면 필요한 힘은 네 배로 증가하기 때문이다.

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