맥스웰의 방정식

전기기사 필기 2014년 2회 16번

Q문제

전자계에 대한 멕스웰의 기본 이론이 아닌 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

전하에서 전속선이 발산된다.

가우스의 법칙(

\nabla \cdot D = ρ

)에 따라 전하에서 전속선이 발산되는 것은 맥스웰의 기본 이론 중 하나입니다.

고립된 자극은 존재하지 않는다.

자계에 대한 가우스의 법칙(

\nabla \cdot B = 0

)은 고립된 자극(모노폴)이 존재하지 않음을 의미하는 맥스웰의 기본 이론입니다.

변위전류는 자계를 발생하지 않는다.

변위전류는 전속밀도의 시간적 변화에 의해 발생하며, 전도전류와 마찬가지로 주위에 자계를 형성합니다.

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Step 1: 맥스웰의 제4방정식인 앙페르-맥스웰 회로 법칙을 검토합니다. 수식은

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

로 표현됩니다.

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Step 2: 여기서

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

는 변위전류 밀도를 나타내며, 이는 전도전류 밀도 J와 함께 자계의 회전(

\nabla \times H

)을 일으키는 원인이 됩니다.

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Step 3: 따라서 변위전류가 자계를 발생시키지 않는다는 설명은 맥스웰의 기본 이론에 정면으로 위배됩니다.

자계의 시간적인 변화에 따라 전계의 회전이 생긴다.

패러데이의 전자기 유도 법칙(

\nabla \times E = - \frac{\partial B}{\partial t}

)에 따라 자계의 시간적 변화가 전계의 회전을 일으키는 것은 맥스웰의 기본 이론입니다.

변위전류란 무엇인가요?

변위전류는 도선에 흐르는 실제 전하의 흐름이 아니라, 유전체 내에서 전속밀도가 시간에 따라 변화할 때 흐르는 가상의 전류를 의미합니다.

맥스웰 방정식의 물리적 의미는 무엇인가요?

맥스웰 방정식은 전계와 자계의 상호작용 및 전자기파의 발생 원리를 수학적으로 정리한 전자기학의 핵심 이론입니다.