전위계수, 용량계수 및 유도계수
전기기사 필기 2009년 3회 14번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 진공 중의 도체계 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
용량계수와 유도계수에 대한 표현 중에서 옳지 않은 것은?
선택지 분석
1
오답 함정 분석
용량계수 q_rr은 항상 0보다 큰 양(+)의 값을 가지므로 이는 옳은 설명에 해당합니다.
정답 상세 해설
유도계수는 항상 0 또는 음(-)의 값을 가집니다.
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Step 1: 용량계수와 유도계수의 정의를 검토합니다. n개의 도체계에서 r번째 도체의 전하량 Q_r은 각 도체의 전위 V_s와의 관계식 Q_r = q_r1V_1 + q_r2V_2 + ... + q_rnV_n으로 표현됩니다. 이때 r=s인 계수 q_rr을 용량계수, r≠s인 계수 q_rs를 유도계수라고 합니다.
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Step 2: 계수의 부호 성질을 확인합니다. 용량계수 q_rr은 항상 0보다 크며(q_rr > 0), 유도계수 q_rs는 항상 0보다 작거나 같습니다(q_rs ≤ 0).
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Step 3: 유도계수가 정(+)이라는 진술은 위 성질에 어긋나므로 옳지 않은 설명입니다.
3
q_{rs} = q_{sr}
오답 함정 분석
유도계수는 상반 정리에 의해 대칭성을 가지므로 q_rs = q_sr 관계가 성립합니다.
4
오답 함정 분석
용량계수 및 유도계수 행렬은 전위계수 행렬의 역행렬 관계에 있으므로 전위계수를 알면 행렬 연산을 통해 구할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Q.
용량계수와 유도계수를 결정하는 요인은 무엇인가요?
도체의 모양, 크기, 그리고 도체 상호 간의 배치 상태에 따라 결정됩니다.
Q.
유도계수가 왜 항상 0 이하의 값을 가지나요?
한 도체에 양(+)의 전위를 가했을 때, 인접한 다른 도체에는 정전 유도에 의해 항상 반대 부호인 음(-)의 전하가 나타나기 때문입니다.