분극도와 전계
전기기사 필기 2017년 3회 7번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 유전체 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
다이아몬드와 같은 단결정 물체에 전장을 가할 때 유도되는 분극은?
선택지 분석
전자 분극
정답 상세 해설
다이아몬드와 같은 비극성 단결정체에서는 외부 전계에 의해 전자 구름이 변위되는 전자 분극만이 발생합니다.
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Step 1: 다이아몬드의 물질적 특성을 분석합니다. 다이아몬드는 탄소(C) 원자로만 구성된 공유 결합 결정체이며, 이온 결합이나 영구 쌍극자 모멘트를 가지고 있지 않습니다.
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Step 2: 분극의 종류별 발생 조건을 검토합니다. 이온 분극은 이온 결정체에서, 배향 분극은 극성 분자(영구 쌍극자)를 가진 물질에서 발생합니다.
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Step 3: 결론을 도출합니다. 다이아몬드는 단일 원소 결정이므로 원자핵과 전자 구름의 상대적 위치 변화에 의한 전자 분극만이 유도됩니다.
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이온 분극과 배향 분극
오답 함정 분석
다이아몬드는 이온 결합 물질이 아니며 영구 쌍극자를 포함하지 않으므로 이온 분극과 배향 분극이 발생할 수 없습니다.
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전자 분극과 이온 분극
오답 함정 분석
이온 분극은 서로 다른 종류의 이온 간 결합이 있는 물질에서 나타나며, 단일 원소인 다이아몬드에서는 나타나지 않습니다.
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전자 분극, 이온 분극, 배향 분극
오답 함정 분석
다이아몬드 구조상 이온 성분과 영구 쌍극자 성분이 결여되어 있어 세 가지 분극이 모두 일어나는 것은 불가능합니다.
자주 묻는 질문
Q.
전자 분극은 모든 물질에서 발생하나요?
네, 전자 분극은 원자핵 주위의 전자 구름이 전계에 의해 변위되는 현상이므로 모든 물질에서 공통적으로 발생합니다.
Q.
배향 분극이 일어나는 대표적인 물질은 무엇인가요?
물(H2O)이나 니트로벤젠과 같이 분자 구조 자체에 영구 쌍극자를 가진 극성 유전체에서 주로 발생합니다.
Q.
단결정 물체라는 조건이 왜 중요한가요?
단결정 구조 중에서도 다이아몬드처럼 단일 원소로 구성된 경우, 이온 분극이나 복잡한 배향 분극의 가능성을 배제하고 전자 분극의 특성을 명확히 하기 위함입니다.