정전기 축적 에너지

정전기 축적 에너지

E = ½CV², 최소착화에너지와 결합한 착화전압 역산

핵심 공식

대전체에 축적되는 정전기 에너지

$E = \frac{1}{2}CV^2 = \frac{1}{2}QV = \frac{Q^2}{2C}$

착화한계전압 역산형 — 최소착화에너지 E와 정전용량 C가 주어질 때

$V = \sqrt{\frac{2E}{C}}$

E는 축적된 전하가 방전될 때 내놓을 수 있는 에너지임 · 불꽃·브러시·코로나·연면방전처럼 방전 형태가 달라도, 가연성 혼합물의 착화 여부를 묻는 계산에서는 방전에너지와 최소착화에너지의 대소를 먼저 비교함

대표 계산: C = 1,000 pF, E = 0.019 mJ → V = √(2×0.019×10⁻³ / 10⁻⁹) ≈ 195 V

⚠️ 함정 주의: Q = CV를 대입한 3가지 형태 중 문제가 준 변수 조합에 맞는 식을 선택 · ½ 누락과 pF·mJ 승수 처리가 오답의 양대 원인

아래 기출은 위에서 정리한 개념이 실제 시험에서 어떻게 출제됐는지 확인하기 위한 근거 자료입니다.

수록 기출 6문항 · 6개 시험 회차 · 2019~2021년

출제 경향 — 정직한 대입형과 착화한계전압 역산형(V=√(2E/C))이 번갈아 출제되는 안정적 계산 주제