정전차폐

전기기사 필기 2015년 3회 15번

Q문제

높은 전압이나, 낙뢰를 맞는 자동차 안에는 승객이 안전한 이유가 아닌 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

도전성 용기 내부의 장은 외부 전하나 자장이 정지 상태에서 영(zero)이다.

정전 상태의 도체 내부 전계가 0이라는 점은 정전차폐의 기본 정의에 부합하는 옳은 설명입니다.

도전성 내부 벽에는 음(-)전하가 이동하여 외부에 같은 크기의 양(+) 전하를 준다.

도체 표면의 전하 재배치를 통해 내부 전계를 상쇄하는 과정은 정전유도 현상을 올바르게 설명하고 있습니다.

도전성인 용기라도 속빈 경우에 그 내부에는 전기장이 존재하지 않는다.

공동 도체 내부의 전계가 0이라는 사실은 가우스 법칙에 의해 증명되는 물리적 사실입니다.

표면의 도전성 코팅이나 프레임 사이에 도체의 연결이 필요없기 때문이다.

정전차폐가 효과적으로 이루어지기 위해서는 도체 간의 전기적 연결이 필수적입니다.

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Step 1: 정전차폐는 외부 전계에 의해 도체 표면의 전하가 재배치되어 내부 전계를 0으로 만드는 원리입니다.

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Step 2: 만약 프레임이나 코팅 사이에 도체 연결이 끊어져 있다면 전하가 자유롭게 이동하지 못해 차폐 효과가 저하되거나 사라집니다.

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Step 3: 따라서 도체의 연결이 필요 없다는 설명은 정전차폐의 물리적 메커니즘을 부정하는 잘못된 내용입니다.

정전차폐가 완벽하게 이루어지려면 어떤 조건이 필요한가요?

도체로 내부 공간이 완전히 둘러싸여 있어야 하며, 각 도체 요소들 사이에 전기적 연속성이 확보되어야 합니다.

자동차가 벼락을 맞아도 승객이 안전한 핵심 이유는 무엇인가요?

자동차의 금속 차체가 정전차폐 역할을 하여 낙뢰의 전류가 내부로 침투하지 않고 외부 표면을 따라 지면으로 방전되기 때문입니다.