경계조건

전기기사 필기 2007년 1회 17번

Q문제

유전체 A, B의 접합하여 전하가 없을 때, 각 유전체 중 전계의 방향이 그림과 같고

E_{A} = 100 [V / m]

이면,

E_{B}

는 몇

[V / m]

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

100/3

전계의 접선 성분이 연속이라는 경계조건을 잘못 적용하여 계산한 오답입니다.

100/ 3

유전체 경계면에서 전계의 접선 성분은 연속이라는 경계조건을 적용하여

E_{B}

를 구합니다.

•

Step 1: 유전체 경계조건에 의해 전계의 접선 성분은 연속이므로

E_{A} sin θ_{A} = E_{B} sin θ_{B}

가 성립합니다.

•

Step 2: 주어진 값

E_{A} = 100 [V / m]

θ_{A} = 3 0^{\circ}

θ_{B} = 6 0^{\circ}

를 대입합니다.

•

Step 3:

100 sin 3 0^{\circ} = E_{B} sin 6 0^{\circ}

수식을 풀면

100 \times \frac{1}{2} = E_{B} \times \frac{3}{2}

가 되어

E_{B} = \frac{100}{3} [V / m]

가 됩니다.

300

사인(sin) 대신 탄젠트(tan) 등의 잘못된 삼각함수 비를 적용하여 도출된 오답입니다.

1003

입사각과 굴절각의 위치를 반대로 적용하거나 수식을 역으로 계산한 오답입니다.

유전체 경계면에서 전계의 어떤 성분이 연속인가요?

유전체 경계면에서 전하가 없을 때, 전계의 접선 성분은 항상 연속입니다. 즉, 경계면을 따라 평행한 방향의 전계 크기는 양쪽 유전체에서 동일합니다.

전속밀도의 경계조건은 어떻게 되나요?

유전체 경계면에 표면 전하가 없을 때, 전속밀도의 법선 성분(경계면에 수직인 성분)이 연속입니다.