핵심 공식 / 정의
대전체에 축적되는 정전기 에너지.
착화한계전압 역산형 — 최소착화에너지 E와 정전용량 C가 주어질 때.
⚠️ 함정 주의: Q = CV를 대입한 3가지 형태 중 문제가 준 변수 조합에 맞는 식을 선택. ½ 누락과 pF·mJ 승수 처리가 오답의 양대 원인.
단위·기호 해설
| 기호 | 명칭 | 단위 | 주의점 |
|---|---|---|---|
| E | 축적(착화) 에너지 | J (줄) | mJ = 10⁻³ J 환산 |
| C | 정전용량 | F (패럿) | pF = 10⁻¹² F |
| V | 대전 전위 | V (볼트) | kV 제시 시 ×10³ |
| Q | 전하량 | C (쿨롱) | Q = CV로 상호 변환 |
대표 계산: C = 1,000 pF, E = 0.019 mJ → V = √(2×0.019×10⁻³ / 10⁻⁹) ≈ 195 V.
해석 / 의미
- 정전기 스파크 에너지가 가연성 가스의 최소착화에너지를 넘으면 착화 — 이 비교가 정전기 폭발 위험 평가의 핵심 논리
- 인체 정전용량(약 100 pF)과 보행 대전 전위 수 kV만으로도 수 mJ 축적 — 가솔린 증기(약 0.2 mJ) 착화에 충분
- 단위면적당 정전용량(pF/cm²)이 주어지면 총 면적을 곱해 C부터 구하는 2단 계산형도 출제 이력 존재
기출 출제 이력
2020~2021년 기출 5회 · 2개 연도
출제 경향 — 정직한 대입형과 착화한계전압 역산형(V=√(2E/C))이 번갈아 출제되는 안정적 계산 주제.