고급물리:전기 용량 편집하기 (부분)

=== 사이에 아무 것도 없는 평행판 축전기에 여러 유전 물질을 끼워 넣으면 이 축전기의 전기 용량은 어떻게 계산해야 할까? ===
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! colspan="2" |답변
!선생님코멘트
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* 진공상태보다 유전상수가 커지므로 이를 새로운 유전상수로 반영하여 C=Q/V이용하면 될 것 같다.
|훌륭합니다. 딱 물어본 것에 대한 대답.
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* 유전상수k(카파)를 사용하여 C = ke(입실론)A/d로 표현한다.
* 아무 유전 물질도 넣지 않은 상태에서 전기 용량을 구할 때는 유전율에 1을 넣고 계산(진공이기 때문)하기 때문에 새롭게 유전 물질을 끼워 넣는다면 새롭게 넣는 유전 물질의 유전율만큼 곱해주면서 전기 용량을 계산해야한다.
|네, 보통은 굳이 상수를 2개로 나누지 않고 단순히 epsilon으로 표현하죠.
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* 유전물질이 도체면 등가회로 만들어서 계산하고 부도체면 원래 전기용량에 카파를 곱해서 계산한다.
|굿굳 등가회로를 잘 만들면 됩니다!
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|그 유전물질로 인해 유전상수가 다른 여러개의 축전기가 직렬로 연결된 것으로 생각한다.
|네, 위아래로는 직렬연결이라 생각하고 풀면 돼요!
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* 유전체가 놓인 방향에 따라 축전기를 여러 개의 작은 축전기로 나누어 생각하면 된다. 유전체가 두 극판 사이에 층층이 쌓여 있으면 직렬 연결로 보고, 옆으로 나란히 놓여 있으면 병렬 연결로 본다. 배치가 복잡하다면 작은 부분들로 나눈 다음 직렬과 병렬 계산을 함께 사용하면 된다.
* 유전물질을 기준으로 축전기를 분리해서 병렬 또는 직렬로 연결된 축전기로 생각하여 계산한다.
* 축전기를 나눠서 직렬 또는 병렬로 생각하고 계산한다.
* 축전기를 여러개로 쪼개서 계산한다.
|아, 아주 훌륭합니다!
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* 직렬 연결과 병렬 연결을 나눠 생각한다. 유전상수와 도체 등을 고려한다.
|어떻게 직렬연결과 병렬로 나누면 될지 자세한 답이 있다면 완벽!
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* 병렬& 직렬 연결로 분해해서 계산, 여러 물질이 직렬로 연결되어 있는 경우는... 어떻게 해야하나
* 각각의 유전물질을 기준으로 여러 축전기를 직렬 연결 하였다고 생각해서 구해야한다. 각 유전물질에 따른 축전기의 전기용량을 따로 구한다음에 직렬연결이므로 역수의 합에 역수를 해주면 구할 수 있다.
|다 제각기 다른 축전기라 생각해서 접근해야죠~
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* 끼워놓는 방식에 따라 다를 것이다. 만약 유전 물질들이 평행판과 수직하게 여러 개 놓여 있으면 마치 각각의 유전 물질이 끼워져 있는 여러 개의 축전기가 병렬 연결되어 있는 것처럼 생각해 계산해야 할 것이고, 평행판과 나란하게 여러 개 놓여 있으면 각각의 유전 물질이 끼워져 있는 여러 개의 축전기가 직렬 연결 되어 있는 것처럼 생각해 계산해야 될 것이다. 만약 끼워놓여 있는 방법이 다양하다면 유전 물질이 하나 끼워져 있는 여러 개의 축전기가 병렬과 직렬 연결을 하는 것처럼 생각해야 할 것이다.
* 가로축 세로축으로 나눈뒤에 적절한 계산을 한다 따라서 세로축우로 연결된 경우 면적을 나눠서 계산하고 가로축으로 나눠진 경우는 거리로 나눠서 계산한다.
|오, 이런식으로 답할 줄이야...!
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|여러 물질이 다른 물질이면 유전률이 다르기 때문에 각각 전기용량을 구하고 모두 더한다.
|이건 병렬연결일 경우!
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|평행판 사이에 유전 물질을 끼워 넣으면 유전 분극에 의해 유전물질이 반대 방향으로 전기장을 형성한다. 그러면 전위차가 약해지는데, 회로는 전지에 연결되어 있으므로 저위차를 일정하게 유지하기 위해 평행판에 전하를 더 모으게 되고, 결과적으로 K배가 더 모인다. 따라서 전기장 세기가 유지된다. C=k(입실론0)A/d이다.
|열심히 써줬는데; 맥락과는 맞지 않는 것 같은데, 정성적으로는 잘 설명해주었습니다!
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