변위전류
전기기사 필기 2008년 1회 1번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 전자계 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
그림에서 축전기를 로 대전한 후 스위치 를 닫고 도선에 전류 를 흘리는 순간의 축전기 두 판 사이의 변위전류는?
선택지 분석
1
판에서 판 쪽으로 흐른다.
오답 함정 분석
충전 시 발생하는 변위전류의 방향 또는 축전기 내부 전계의 방향과 혼동한 결과입니다.
판에서 판 쪽으로 흐른다.
정답 상세 해설
방전 시 전하의 이동 방향을 파악합니다. 스위치 를 닫으면 축전기에 축적된 전하가 도선을 통해 이동하며 방전이 일어납니다. 이때 전도전류 는 판에서 판 방향으로 흐릅니다.
•
축전기 내부 전계의 변화를 분석합니다. 방전이 진행됨에 따라 축전기 내부의 전계 (에서 방향)의 세기는 시간에 따라 감소하게 됩니다.
•
변위전류의 정의와 방향을 결정합니다. 변위전류 밀도 이므로, 전계가 감소하는 상황()에서는 변위전류가 기존 전계 방향과 반대인 판에서 판 쪽으로 흐르게 됩니다.
3
왼쪽에서 오른쪽으로 흐른다.
오답 함정 분석
변위전류는 전극 판 사이의 수직 방향(전계 방향)으로 발생하므로 수평 방향 흐름은 물리적으로 타당하지 않습니다.
4
오른쪽에서 왼쪽으로 흐른다.
오답 함정 분석
변위전류의 방향은 전하의 증감에 따른 전계의 변화율에 의해 결정되며, 도선의 기하학적 좌우 방향과는 무관합니다.
자주 묻는 질문
Q.
변위전류는 실제 전하가 이동하는 것인가요?
아니요, 변위전류는 실제 전하의 흐름이 아니라 전계(전속밀도)의 시간적 변화에 의해 발생하는 가상의 전류입니다.
Q.
충전 시와 방전 시 변위전류의 방향이 다른가요?
네, 충전 시에는 전계가 증가하므로 전계와 같은 방향(에서 )으로 흐르지만, 방전 시에는 전계가 감소하므로 전계와 반대 방향(에서 )으로 흐릅니다.