9급지방직공무원 2009-05-23 전기이론 8번 문제 해설

문제 요약:
직렬로 연결된 콘덴서들 중 용량이 0.01 F, 0.02 F, 0.04 F인 세 개에서 전압을 증가시킬 때 가장 먼저 파괴되는 콘덴서는?

정답:

정답 근거:
- 직렬 콘덴서 회로에서는 각 콘덴서에 걸리는 전압이 그 용량에 반비례한다.
- 수식: V = \frac{Vₜotal}}{Cₜotal}} × C
- 여기서 Cₜotal} = (1/\frac{1){C₁ + (1/C₂) + (1/C₃)}
- Cₜotal} 이 증가할수록 각 콘덴서에 걸리는 전압은 감소한다.
- 가장 작은 용량(0.01 F)을 가진 콘덴서가 가장 큰 전압을 받게 되어 파괴되기 쉽다.

오답 포인트:
- 2. 0.02 [F] 콘덴서: 용량이 크므로 상대적으로 낮은 전압을 받는다.
- 3. 0.04 [F] 콘덴서: 가장 큰 용량으로 가장 낮은 전압을 받으므로 가장 늦게 파괴된다.
- 4. 세 콘덴서 모두 동시에 파괴됨: 용량 차이로 인해 파괴 시점이 다르다.

핵심 개념:
- 직렬 콘덴서 회로에서 전압 분배는 용량에 반비례한다.
- 작은 용량의 콘덴서가 더 높은 전압을 견디지 못해 먼저 파괴된다.

마무리 요약:
직렬 연결 시 가장 작은 용량을 가진 콘덴서가 가장 높은 전압을 받기 때문에 제일 먼저 파괴된다.