변위전류

전기기사 필기 2008년 3회 2번

Q문제

유전체에서의 변위 전류에 대한 설명으로 옳은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

유전체의 굴절률이 2배가 되면 변위 전류의 크기도 2배가 된다.

변위 전류의 크기는 전속밀도의 시간적 변화율에 비례하며, 굴절률과 직접적인 비례 관계를 갖지 않습니다.

변위 전류의 크기는 투자율의 값에 비례한다.

변위 전류 밀도는 유전율(ε)과 전계의 시간적 변화율의 곱으로 표현되므로 투자율(μ)과는 무관합니다.

변위 전류는 자계를 발생시킨다.

변위 전류는 전속밀도의 시간적 변화에 의해 발생하며, 전도 전류와 마찬가지로 주변에 자기장을 형성합니다.

•

Step 1: 변위 전류 밀도(

i_{d}

)의 정의를 확인합니다. 변위 전류 밀도는 전속밀도(

D

)의 시간적 변화율로 정의되며, 수식으로는

i_{d} = \frac{\partial D}{\partial t}

로 표현됩니다.

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Step 2: 맥스웰 방정식(Maxwell's equations) 중 앙페르 법칙의 확장형을 적용합니다.

\nabla \times H = i_{c} + \frac{\partial D}{\partial t}

식에 따라, 변위 전류(

\frac{\partial D}{\partial t}

)는 회전하는 자계(

H

)를 발생시키는 원천이 됩니다.

•

Step 3: 따라서 변위 전류는 실제 전하의 흐름은 아니지만, 자기장을 발생시킨다는 점에서 전도 전류와 동일한 물리적 효과를 가집니다.

전속 밀도의 공간적 변화가 변위 전류를 발생시킨다.

변위 전류는 전속 밀도의 '공간적 변화'가 아니라 '시간적 변화'에 의해 발생합니다.

변위 전류란 무엇인가요?

유전체 내에서 전속밀도가 시간에 따라 변화할 때 흐르는 가상의 전류를 의미하며, 실제 전하의 이동은 없으나 자기장을 형성하는 특징이 있습니다.

변위 전류와 전도 전류의 공통점은 무엇인가요?

두 전류 모두 주변에 자기장을 발생시킨다는 공통점이 있습니다.