1. **각 커패시터의 최대 허용 전하량(\(Q\)) 계산:** * 직렬 회로에서는 각 커패시터에 걸리는 전하량이 동일합니다. 따라서 전체 회로에 가할 수 있는 최대 전압은 가장 적은 전하량을 견딜 수 있는 커패시터에 의해 결정됩니다. * \(Q = C \times V\) * \(C_1\)의 최대 전하: \(Q_1 = 0.01 \times 10^{-6}\text{F} \times 2.0 \times 10^3\text{V} = 20 \times 10^{-6}\text{C}\) * \(C_2\)의 최대 전하: \(Q_2 = 0.02 \times 10^{-6}\text{F} \times 2.0 \times 10^3\text{V} = 40 \times 10^{-6}\text{C}\) * \(C_3\)의 최대 전하: \(Q_3 = 0.04 \times 10^{-6}\text{F} \times 2.0 \times 10^3\text{V} = 80 \times 10^{-6}\text{C}\) * 이 중 가장 작은 값은 \(Q_1\)의 20㎼이므로, 회로 전체가 견딜 수 있는 최대 전하량은 20㎼입니다. 2. **전체 합성 정전용량(\(C_{total}\)) 계산:** * 직렬 연결된 커패시터의 합성 정전용량은 다음과 같이 계산합니다. * \(\frac{1}{C_{total}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \frac{1}{C_3} = \frac{1}{0.01} + \frac{1}{0.02} + \frac{1}{0.04} = 100 + 50 + 25 = 175\) * \(C_{total} = \frac{1}{175}\text{µF}\) 3. **전체 내압(\(V_{total}\)) 계산:** * 전체 내압은 전체 허용 전하량을 전체 합성 정전용량으로 나누어 구합니다. * \(V_{total} = \frac{Q_{total}}{C_{total}} = \frac{20 \times 10^{-6}\text{C}}{\frac{1}{175} \times 10^{-6}\text{F}} = 20 \times 175 = 3500\text{V}\) 따라서 전체 내압은 **3500V**입니다.