기사/공사필기 유전체의 표면분극전하밀도 구하기 3
작성자 임기주 · 작성일 · 분류 기사/공사필기
안녕하세요. 아래 답변 잘 들었습니다.
교재에서 유전율이 10이라고 나와 있는데... 이 값은 실로 자연계에서는 존재 하지 않는 유전체로 매우큰 값입니다.
이러한 유전체가 있다고 가정하고 5V/m 전기장 속에 넣으면 유전체 속의 전체 전기장은 거의 0입니다. 유전체에서 전기장은 유전상수에 반비례한 값입니다. 다시말하면 이때 유전 분극이 만들어내는 전기장은 외부전기장과 크기가 같으며 방향이 반대입니다. 따라서 상쇄되어 유전체 속의
전기장은 0 입니다.
이러한 경우, 문제지 풀이대로 풀면 답은 맞습니다...
다만 이제 유전율이 5엡실론제로일때를 생각하면 문제풀이에 쓰여진 공식으로 풀면 답이 틀립니다.
일반적일 식을 사용해서 풀어야 ( 두번째 답변에 주신 풀이 방법 p=D-D0 ) 오차가 없이 정확합니다.
첨부 file 참고바라며 의견 주십시요.
감사합니다.
답변 1개
담당교수 ·
첨부해주신 자료 잘 보았습니다. 감사합니다.
질문자님께서 생각하시는 것이 맞습니다. 해당 문제가 시험에서 출제될 때, 지문 해석의 모호성이 있는 상태에서 출제가 되었습니다
해당 문제는 보기의 선지를 미루어 봤을 때, 내전계가 5V/m로 판단하고 풀이를 한 것입니다. 즉, 내전계가 5V/m가 되려면 면전하 밀도는 50[C/m^2]이 돼야한다는 해석입니다.
문제 자체에서 내부전계가 주어진 것인지, 외부전계가 주어진 것인지 명확하지 않고, 외부 전원이 연결된 상태인지 아닌지 구체적으로 주어지지 않았기 때문에, 주어진 보기의 값들을 보고 내부전계가 5[V/m]라는 것을 전제로 한 상태에서 표면전하밀도를 구한 것입니다.
설명 드린 내용 외의 부분은 전기기사 수험 범위에서 깊이있게 다루지 않는 내용이므로 소지하고 계신 전공서적을 참고하시면 깊고 넓은 범주의 학습이 가능할 것같습니다.
감사합니다.