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64.

최소 착화에너지가 0.26mJ인 가스에 정전용량이 100pF인 대전 물체로부터 정전기 방전에 의하여 착화할 수 있는 전압은 약 몇 V인가?

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① 2240

② 2260

③ 2280

④ 2300

핵심 해설

정답은 ③이다. 정전기 에너지 $W=\frac{1}{2}CV^2$에서 $V=\sqrt{2W/C}$이므로 약 2280V이다.

선지별 해설

정전용량 C에 축적되는 정전기 에너지는 $W=\frac{1}{2}CV^2$이다.
mJ와 pF를 각각 J와 F로 환산하여 계산한다.
① [X] 계산값 약 2280V보다 작다.
② [X] 계산값 약 2280V보다 작다.
③ [O] $V=\sqrt{2\times0.26\times10^{-3}/(100\times10^{-12})}\approx2280V$이므로 옳다.
④ [X] 계산값과 일치하지 않는다.

핵심 정리

$V=\sqrt{2W/C}\approx2280V$.

최종 결론

따라서 착화 가능한 전압은 약 2280V이므로 정답은 ③이다.

AI로 작성된 해설입니다.

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