기사/공사필기 P46 동심구체의 정전용량에 관한 질문

작성일: 2023-11-19 23:19:57

안쪽 도체를  도체A

안쪽 도체를 감싸고 있는 도체B 라고 가정한 조건에서


도체 A를 접지했다고 한다면 도체 A의 전위는 0이 됩니다. 

도체 A의 전위가 0이면 도체A의 전하도 0이 되므로 전하를 저장할 수 없게 됩니다.

그렇다면

[전기자기학 6강에서]

도체A의 전하가 0인 경우에서

a와b구간사이의 구간은 전하가 존재하지 않습니다.

[전기자기학 11강에서]는

AB사이의 구간에서 매질이 존재하므로 전하를 저장할 수 있다고 나옵니다.


[전기자기학 6강]으로 접근하면


AB구간에서 전하는 존재하지 않는다고 들었는데,

1. 그렇다면 AB구간을 전하를 저장할 수 없는 구간으로 봐야 하는 것이 아닌지 궁금합니다.

2. 그리고 왜 AB사이의 구간에서 매질이 존재하는지 모르겠습니다.

3. 스크린샷 사진에서 정전용량이 왜 병렬연결로 되어있는지 모르겠습니다.







COMMENTS

2023-11-20 10:57:09

안녕하세요, 답변드립니다.


동심구에서는 2가지로 나뉠 수 있는데, 외구가 접지되어있을 때와 내구가 접지되어있을 때로 구분지을 수 있습니다.


먼저, 외구가 접지되어있을 때

이때 외구바깥쪽이랑 무한히 떨어진 점에서의 전위가 둘 다 0전위로 같으므로

전위차가 발생하지않으며, 그에따라 전하는 내구와 외구사이에만 존재할 수 있습니다.


두번째로, 내구가 접지되어있고 내구와 외구안쪽사이에도 매질이, 외구바깥쪽에도 매질이 존재하는 상태에서

무한히 떨어진 곳에서의 전위를 0 전위로보고, 내구는 접지되어있으므로 전위를 0이라고 본다면,

전하는 C1과 C2에 저장되는 것입니다.


즉, 전하는 매질이 존재하는 곳을 통해 저장될 수 있다고 보시면 됩니다.


또한, 전하는 전기력선이 존재하는 곳에 있습니다.

즉, 동심구체에서는 두 구체 사이의 공간에 전하가 저장됩니다.

구체일 경우에는 그 공간(매질)이 공기이고,

동심구체에서는 그 공간(매질)이 유전체가 될 수 있습니다.