기사/공사필기 전기장에 파트에서 질문드립니다.
작성자 이재호 · 작성일 · 분류 기사/공사필기
1. pp59, 30번문제, 그리고 pp62 36번 문제 2문제를 비교해서 질문드립니다.
30번 문제에서 2가지 캐패시터를 병렬로 연결했을때 2개가 가지고 있는 에너지는 합으로 더해지지않고, 감소한다고 했습니다. 대신 총 전하는 보존되는 형식이죠. 그렇지만 36번 문제에서 답은 2개의 각각의 에너지를 합으로 구했습니다. 제 생각에는 2번째 문제에서 2개의 캐패시터를 병렬로 연결할때의 합해진 캐패시터값을 따로 구하고, 전하는 축적되니, 계산하면 0.0416으로 나와야한다고 생각합니다.
어떤게 맞는지 확인부탁드립니다.
2. pp76에서 문제4번과 문제5번에 관해서 질문드립니다.
P = D - D0에 관한식에서 E는 외부에 의한 전계라고 알고있습니다.
그렇지만 연습문제에서는 몇몇문제가 혼동되어 사용되는것 같습니다. 특히 문제4번에서는 외부에 걸린 E0로 들어가는데, 문제 5번에서는 유전체내 전계E로 들어갑니다. 외부에 걸린 전계와 내부에 걸린전계는 비유전율값에 비례해서 다른데 이 부분이 왜 혼동되서 사용되는지 확인 부탁드립니다.
답변 2개
담당교수 ·
질문1.
W1=W2 가 같을 경우 합성에너지 W = W1+W2 가 됩니다.
W1과 W2 가 다를 경우 접속시 두 콘덴서간에너지 이동일 발생합니다.
이 에너지 이동에 의한 손실이 발생하게 되므로 합성에너지 W는 W1+W2보다 작아지게 됩니다.
"36번"문항의 경우는 이 손실이 없다라는 가정하에 풀이를 한 것이며,
질문자님의 0.0416이라는 값은 어떠한 식에 의하여 풀이가 된것인지 확인 되지 않으므로
풀이식을 올려주시면 좀 더 정확한 답변이 될 듯 합니다.
질문2.
P=ε0(εs-1)E 에서 E는 외부 전계의 세기를 의미하며,
비유전율이 클수록 외부의 전계의 세기와 유전체 전계의 세기가 거의 같다라는 것을 알 수 있습니다.
따라서, 5번 문제의 경우 문제의 오류 또는 내부전계와 외부전계가 거의 같다라는 가정으로 판단하여야 하며, 5번의 정확한 답은 P=εE가 되어야 합니다.
이재호 ·
질문1번 풀이 식입니다.
W= 1/2*Q^2*(C1+C2) 입니다. (C1+C2 = 3uF)이고, C1+C2는 전하가 보존되어야하므로 5*10^-4 입니다.이렇게 계산하면 0.04166이 나옵니다.