경계조건
전기기사 필기 2010년 3회 16번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 유전체 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
두 유전체의 경계면에서 정전계가 만족하는 것은?
선택지 분석
1
전속은 유전율이 작은 유전체로 모인다.
오답 함정 분석
전속은 유전율이 작은 쪽이 아니라 유전율이 큰 유전체로 모이는 성질이 있습니다.
두 경계면에서의 전위는 서로 같다.
정답 상세 해설
두 유전체의 경계면에서 전위는 연속이며 서로 같습니다.
•
Step 1: 유전체 경계면에서 전계의 접선 성분은 연속입니다().
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Step 2: 전위는 전계의 선적분()으로 정의되는데, 경계면을 따라 이동할 때 전계의 접선 성분이 동일하므로 전위차는 발생하지 않습니다.
•
Step 3: 따라서 경계면 양측의 전위는 동일한 값을 가지며 연속성을 유지하게 됩니다.
3
전속밀도는 접선성분이 서로 같다.
오답 함정 분석
전속밀도는 접선 성분이 아니라 법선 성분이 서로 같습니다().
4
전계는 법선성분이 같다.
오답 함정 분석
전계는 법선 성분이 아니라 접선 성분이 서로 같습니다().
자주 묻는 질문
Q.
경계면에서 전위가 왜 같아야 하나요?
전계의 접선 성분이 연속이기 때문에 경계면상의 두 지점 사이의 전위차는 0이 되어 전위가 연속적으로 이어지기 때문입니다.
Q.
전속밀도와 전계의 경계조건을 쉽게 구분하는 방법이 있나요?
전계(E)는 접선(Tangent) 성분이 같고, 전속밀도(D)는 법선(Normal) 성분이 같다고 암기하면 유용합니다.