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"축전기와 유전율"의 두 판 사이의 차이
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(새 문서: 평행판 축전기는 얇고 넓은 금속판 두 개(A와 B라고 하자)를 일정한 거리만큼 떨어뜨려 서로 평행하게 마주 보도록 만든 장치로, 전하를 저...) |
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그렇다면 각 물질의 유전율은 어떤 방식으로 측정될 수 있을까? 이를 위해서는 금속판 사이에 서로 다른 물질을 넣은 점만 빼면 모든 면에서 동일한 축전기 두 개가 필요하다. 아래의 그림을 통해 이해해 보자. | 그렇다면 각 물질의 유전율은 어떤 방식으로 측정될 수 있을까? 이를 위해서는 금속판 사이에 서로 다른 물질을 넣은 점만 빼면 모든 면에서 동일한 축전기 두 개가 필요하다. 아래의 그림을 통해 이해해 보자. | ||
[[파일:유전율의 측정.png|왼쪽|프레임|그림 1. 유전율의 측정 절차]] | [[파일:유전율의 측정.png|왼쪽|프레임|그림 1. 유전율의 측정 절차]] | ||
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1번 축전기를 V<sub>0</sub>의 전위차를 가진 전지로 충분히 충전시킨 후, 충전되지 않은 2번 축전기와 연결시킨 후 각 축전기의 전위차 V<sub>1</sub>과 V<sub>2</sub>를 측정한다. 이때 1번 축전기의 전위차는 V<sub>0</sub>에서 V<sub>1</sub>로 줄어들고, 2번 축전기의 전위차는 0에서 V<sub>2</sub>로 증가하는데, 두 축전기의 최종 전위차 V<sub>1</sub>과 V<sub>2</sub>의 크기는 같다. 두 축전기의 연결을 통해 원래 1번 축전기에 저장되어 있던 전하량 C<sub>1</sub>V<sub>0</sub>이 두 축전기에 C<sub>1</sub>V<sub>1</sub>과 C<sub>2</sub>V<sub>2</sub>로 분배되었을 뿐이라는 점을 이용하면, 두 축전기의 전기 용량의 비(<chem>\frac{C_2}{C_1}</chem>)는 두 축전기의 전위차 증감분의 비(<chem>\frac {V_0 - V_1}{V_2}</chem>)와 같다. 그리고 축전기의 물질을 제외하면 축전기의 형태가 같으므로, 이 값은 정확히 두 물질의 유전율의 비(<chem>\frac{\epsilon_2}{\epsilon_1}</chem>)와 같다. | 1번 축전기를 V<sub>0</sub>의 전위차를 가진 전지로 충분히 충전시킨 후, 충전되지 않은 2번 축전기와 연결시킨 후 각 축전기의 전위차 V<sub>1</sub>과 V<sub>2</sub>를 측정한다. 이때 1번 축전기의 전위차는 V<sub>0</sub>에서 V<sub>1</sub>로 줄어들고, 2번 축전기의 전위차는 0에서 V<sub>2</sub>로 증가하는데, 두 축전기의 최종 전위차 V<sub>1</sub>과 V<sub>2</sub>의 크기는 같다. 두 축전기의 연결을 통해 원래 1번 축전기에 저장되어 있던 전하량 C<sub>1</sub>V<sub>0</sub>이 두 축전기에 C<sub>1</sub>V<sub>1</sub>과 C<sub>2</sub>V<sub>2</sub>로 분배되었을 뿐이라는 점을 이용하면, 두 축전기의 전기 용량의 비(<chem>\frac{C_2}{C_1}</chem>)는 두 축전기의 전위차 증감분의 비(<chem>\frac {V_0 - V_1}{V_2}</chem>)와 같다. 그리고 축전기의 물질을 제외하면 축전기의 형태가 같으므로, 이 값은 정확히 두 물질의 유전율의 비(<chem>\frac{\epsilon_2}{\epsilon_1}</chem>)와 같다. | ||