두 콘덴서 C₁, C₂를 병렬로 접속하고 전압을 인가하였더니 전체 전하량이 Q[C]이었다. C₂에 충전된 전하량은?

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① \(\frac{C_1}{C_1+C_2}Q\)

② \(\frac{C_1+C_2}{C_1}Q\)

③ \(\frac{C_1+C_2}{C_2}Q\)

④ \(\frac{C_2}{C_1+C_2}Q\)

핵심 해설

병렬 콘덴서는 전압이 같고 전체 전하량은 \(Q=(C_1+C_2)V\)입니다. 따라서 \(C_2\)의 전하량은 \(Q_2=C_2V=\frac{C_2}{C_1+C_2}Q\)입니다.

학습 포인트

이 문항은 병렬 콘덴서의 전압 공통성과 전하 분배을(를) 평가합니다. 해당 내용은 소방설비의 설계·점검·유지관리, 위험물 취급, 전기회로 계산 또는 소방관계법규 적용 과정에서 잘못 판단하면 안전성이나 법적 적합성에 영향을 줄 수 있으므로 정확히 구별하시는 것이 중요합니다.

선지별 해설

문제의 핵심 단서는 전하량은 C 비례입니다. 이 단서는 병렬 콘덴서의 전압 공통성과 전하 분배과(와) 직접 연결됩니다.
병렬 콘덴서는 전압이 같고 전체 전하량은 \(Q=(C_1+C_2)V\)입니다. 따라서 \(C_2\)의 전하량은 \(Q_2=C_2V=\frac{C_2}{C_1+C_2}Q\)입니다.
따라서 PDF 답안표와 개념 기준을 함께 적용하면 최종 정답은 4번입니다.
① [X] 이 선택지는 문제의 결정 단서인 전하량은 C 비례와 일치하지 않습니다. 정답 판단에는 병렬 콘덴서의 전압 공통성과 전하 분배의 기준을 적용해야 하므로 \(\frac{C_1}{C_1+C_2}Q\)은(는) 적절한 최종값 또는 명칭이 아닙니다.
② [X] 이 선택지는 문제의 결정 단서인 전하량은 C 비례와 일치하지 않습니다. 정답 판단에는 병렬 콘덴서의 전압 공통성과 전하 분배의 기준을 적용해야 하므로 \(\frac{C_1+C_2}{C_1}Q\)은(는) 적절한 최종값 또는 명칭이 아닙니다.
③ [X] 이 선택지는 문제의 결정 단서인 전하량은 C 비례와 일치하지 않습니다. 정답 판단에는 병렬 콘덴서의 전압 공통성과 전하 분배의 기준을 적용해야 하므로 \(\frac{C_1+C_2}{C_2}Q\)은(는) 적절한 최종값 또는 명칭이 아닙니다.
④ [O] 이 선택지는 문제에서 요구한 기준 또는 계산값과 일치합니다. 병렬 콘덴서는 전압이 같고 전체 전하량은 \(Q=(C_1+C_2)V\)입니다. 따라서 \(C_2\)의 전하량은 \(Q_2=C_2V=\frac{C_2}{C_1+C_2}Q\)입니다.

암기 팁

병렬 콘덴서는 전압 공통, 전하량은 정전용량에 비례한다는 원칙을 사용하시면 됩니다.

맞춤 꼼수

문제에서 ‘전하량은 C 비례’라는 단서를 확인하면 병렬 콘덴서의 전압 공통성과 전하 분배의 기준을 먼저 적용하시는 것이 좋습니다. 숫자·용어·장치명이 비슷하게 제시된 선택지는 이 단서와 직접 맞는지 비교하면 부적절한 선택지를 빠르게 배제하실 수 있습니다.

AI로 작성된 해설입니다.

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