변위전류

전기기사 필기 2017년 3회 20번

Q문제

변위 전류와 가장 관계가 깊은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

반도체

반도체는 전도성과 절연성의 중간 성질을 가지며, 변위전류보다는 전하 운반자의 이동에 의한 전류와 더 밀접한 관련이 있습니다.

유전체

변위전류는 유전체(절연체) 내에서 전속밀도의 시간적 변화에 의해 발생하는 전류입니다.

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Step 1: 변위전류의 정의를 확인합니다. 변위전류(

I_{d}

)는 도체 내부의 전하 흐름이 아닌, 유전체 내에서 전계 또는 전속밀도가 시간에 따라 변화할 때 발생하는 가상의 전류를 의미합니다.

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Step 2: 수식적 관계를 분석합니다. 변위전류 밀도

i_{d}

는 전속밀도

D

의 시간 변화율로 정의되며,

i_{d} = \frac{\partial D}{\partial t} = ϵ \frac{\partial E}{\partial t}

와 같이 나타낼 수 있습니다. 여기서

ϵ

은 유전체의 유전율입니다.

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Step 3: 결론을 도출합니다. 변위전류는 유전체의 유전율 및 내부 전계 변화와 직접적인 상관관계를 가지므로, 제시된 보기 중 유전체와 가장 관계가 깊습니다.

자성체

자성체는 자기장 내에서 자화되는 물질로, 전속밀도의 변화보다는 자속밀도 및 자기적 특성과 관련이 있습니다.

도체

도체에는 자유 전자의 직접적인 이동에 의한 전도전류가 흐르며, 변위전류는 주로 전하가 흐를 수 없는 유전체에서 발생하는 개념입니다.

변위전류가 실제로 전하가 이동하며 흐르는 전류인가요?

아니요, 변위전류는 전하의 직접적인 이동은 없으나 전속밀도의 변화가 자기장을 형성한다는 점에서 전류와 동일한 물리적 효과를 가지는 가상의 전류입니다.

콘덴서에서 변위전류는 어느 부분에서 발생하나요?

콘덴서의 두 극판 사이에 채워진 유전체(절연체) 내부에서 전압이 변화하여 전계가 바뀔 때 변위전류가 발생합니다.