분극도와 전계
전기기사 필기 2017년 2회 13번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 유전체 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
전계 , 전속밀도 , 유전율 , 분극의 세기 사이의 관계는?
선택지 분석
1
오답 함정 분석
전속밀도 기본식()에서 이항 시 부호를 잘못 적용한 오류입니다.
정답 상세 해설
분극의 세기 는 전속밀도 에서 진공 중의 전속밀도 성분인 를 제외한 나머지 성분을 의미합니다.
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Step 1: 유전체 내에서의 전속밀도 기본 관계식인 를 정의합니다. 여기서 는 진공 중의 전속밀도를, 는 분극에 의한 전하 밀도를 나타냅니다.
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Step 2: 문제에서 요구하는 분극의 세기 에 대하여 식을 정리하기 위해 우변의 를 좌변으로 이항합니다.
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Step 3: 이항 결과 라는 관계식이 성립함을 확인할 수 있습니다.
3
오답 함정 분석
유전율 는 전계 와 곱해져야 하며, 나눗셈으로 표현된 것은 물리적 차원이 맞지 않는 식입니다.
4
오답 함정 분석
유전율의 위치가 잘못되었으며, 전속밀도와 전계의 관계에서 부호 또한 틀린 식입니다.
자주 묻는 질문
Q.
분극의 세기 와 전속밀도 의 단위는 동일한가요?
네, 두 물리량 모두 단위 면적당 전하량을 의미하는 단위를 동일하게 사용합니다.
Q.
비유전율이 1인 진공 상태에서 분극의 세기는 얼마가 되나요?
진공에서는 분극 현상이 발생하지 않으므로 분극의 세기 는 0이 됩니다.
Q.
분극의 세기를 비유전율()을 사용하여 표현할 수 있나요?
네, 로 표현할 수 있으며, 이는 유전체 내의 분극 특성을 비유전율로 나타낸 것입니다.