2012년 1차 · 전기자기학 10번

전기기사 도체의 성질과 정전용량 · 2012년 1차 10번 문제와 정답

내압 1000V 정전용량 1μF, 내압 750V 정전용량 2μF, 내압 500V 정전용량 5μF인 콘덴서 3개를 직렬로 접속하고 인가 전압을 서서히 높이면 최초로 파괴되는 콘덴서는?

정답은 ① 이다. 2012년 1차 전기기사 시험 「전기자기학」 10번 문제입니다. 정답은 ①입니다.

① 1μF
② 2μF
③ 5μF
④ 동시에 파괴된다.

정답 ①

쉬운 설명

정답은 ① 이다. 직렬 콘덴서는 같은 전하를 나눠 갖고, 견딜 수 있는 전하가 가장 작은 $1\,\mu\mathrm{F}$ 가 먼저 한계에 닿기 때문이다. 이 문제는 내압과 용량이 다른 콘덴서 세 개를 직렬로 이은 뒤 전압을 올릴 때 가장 먼저 파괴되는 것을 묻는다. 콘덴서는 전하를 담는 그릇이고 용량 $C$ (단위 $\mathrm{F}$ , 패럿)가 클수록 많이 담는다. 내압 $V$ 는 그 그릇이 견디는 전압이며 담을 수 있는 전하는 $Q=CV$ 이다. 직렬에서는 전류가 하나뿐이라 모든 콘덴서에 쌓이는 전하가 같다. 그러므로 가장 작은 $Q$ 를 가진 콘덴서가 제일 먼저 한계에 도달한다. 계산하면 $1\,\mu\mathrm{F}$ 의 한계 전하가 $1000\,\mu\mathrm{C}$ 로 가장 작다.

용어 설명

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출처 · 한국산업인력공단 큐넷 공개 기출문제 2012년 1차 10번. 해설은 풀고패스가 작성했습니다.
해설은 AI의 도움으로 초안을 만들고, 운영자가 핵심 내용을 직접 검수해 공개합니다. 이후에도 이용자의 오류·개선 요청에 따라 계속 고치고 있으며, 요청을 주시면 빠르게 반영하겠습니다. (오류·개선 요청: 고객센터)

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