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[일반물리학]

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전기용량이 C = 1.00~\text{nF}이고 유전 상수가 \kappa = 5.00인 유전체가 들어있는 축전기를 \Delta V_i = 100~\text{V}로 충전시킨 후 전원과 분리합니다. 이 축전기에서 유전체를 완전히 빼려면 **얼마의 일 W_{\text{ext}}**이 필요한가요?

외력이 하는 일은 위치 에너지 변화 W_{\text{ext}} = \Delta U = U_{\text{final}} - U_{\text{initial}}과 같습니다. 전하 Q는 일정합니다.

\displaystyle W_{\text{ext}} = (\kappa - 1)U_{\text{initial}}

1. 초기 에너지 U_{\text{initial}}: \displaystyle U_{\text{initial}} = \dfrac{1}{2}C(\Delta V_i)^2 = 5.00~\mu\text{J} 입니다.

2. 일 W_{\text{ext}}: \displaystyle W_{\text{ext}} = (5.00 - 1) \times 5.00~\mu\text{J} = 20.0~\mu\text{J} 입니다.

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