기사/공사필기 정전용량 C1, C2를 첨부사진과 같이 등가회로로 표현할 수 있는 이유
작성자 죠르디 · 작성일 · 분류 기사/공사필기
먼저, 첨부파일의 사진을 확인하여 주시길 바랍니다. 사진 속 이재현 원장님께서 손으로 가리키고 계신 그림에 대한 질문입니다.
질문 (1)
:저 등가회로의 위 아래에 그려진 2개의 가로선 중 윗부분은 도체 B의 표면? 혹은 내부?인지 궁금합니다. 그리고 아랫부분은 "도체 A의 접지로 인한 영전위 부분 + 무한원점에서의 영전위 부분" 이라고 말한다면 제대로 이해한 것인가요?
질문(2)
:저는 특히 2개의 가로선 중 아랫부분이 가장 이해가 되지 않고 어렵습니다. 그래서 고민하다가 혹시 다음과 같은 이유 때문에 저렇게 그릴 수 있지 않을까 하고 생각했습니다. '결국 접지라는 것은 대지로 흘려보내는 것이며, 또 무한원점에서의 영전위인 부분도 혹시 이 대지와 어떻게든 연결되어 있으므로(폐회로를 이루기 때문에) 바로 이런 이유 때문에 영전위인 두 부분을 등가회로 상에서 하나의 선으로 표현한 것이 아닌가?' 하고 말입니다. 엉뚱한 생각 같기도 합니다. 이것이 등가회로상 표현될 수 있는 이유가 좀 더 정확히 말해서 어떤 의미를 품고 있는 것인지 그 배경이해를 조금 더 알고자 하니 부디 교수님께서 꼭 설명해 주시길 부탁드립니다.
질문(3)
:지금 첨부사진의 왼쪽 아래의 동심구체 그림을 보니, 전위는 무한원점에서의 영전위를 시작으로 동심구체의 중심에 가까워질수록 일반적으로 전위가 증가함을 알고 있습니다. 그러면 내부도체 A 표면에 접지를 하였다는 건 도체 A의 표면 전하가 없어진 것은 아닐지 하는 생각이 듭니다. 그렇다는 건, 기존에 알고 있던 등전위(도체 내부 전위=표면전위) 특징 말고도 변한 부분이 생기나요? 그러니까 다시 말하면 '도체 표면에서도 전하가 사라져버렸으니 이제 등전위의 범위가 어디까지 확장되는 것인지'궁금합니다. 도체 A의 표면으로부터 극히 조금 떨어진 부분의 전위와 같아서 실상은 그냥 도체 A의 표면전위와 다를바 없다든가 뭐 그런 건가요? 질문의 가정자체가 틀렸다면, 쉽게 말해서 도체의 접지로 인한 전위에 대한 이해는 어떻게 하면 좋을지 설명 부탁드립니다.
답변 1개
담당교수 ·
1. 네, 그렇습니다.
2. 말씀하신대로 0전위인 부분을 대지(접지)로 보고 모두 연결되었다라고 이해해주셔도 됩니다.
회로 작성의 관점에서 말씀드리면, '전기회로' 작성 원칙이 전위가 같은곳을 하나의 선으로 연결하여 그린다 입니다.
이것은 회로 작성에 있어 학문적 약속입니다. 따라서 A도체의 전위와 무한원점에서의 전위 모두 0전위이기 때문에 회로 아랫부분은 한 선으로 연결합니다.
3. 동심 구체 중심에 가까워 질 수록 전위가 증가하는 것은 내부도체에 접지가 없을때 적용되는 개념입니다.
가정이 틀렸기에 작성해주신 질문에 대해 정확하게 답변드리기 어렵습니다.
또한, 도체에 접지를 하면 말씀하신대로 0전위가 됩니다.