맥스웰의 방정식
전기기사 필기 2018년 3회 18번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 전자계 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
맥스웰의 전자방정식에 대한 의미를 설명한 것으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
자계의 회전은 전류밀도와 같다.
오답 함정 분석
앙페르의 주회적분 법칙에 따라 자계의 회전은 전도전류밀도와 변위전류밀도의 합과 같으므로 이는 옳은 설명입니다.
자계는 발산하며, 자극은 단독으로 존재한다.
정답 상세 해설
Step 1: 맥스웰의 제2법칙인 ∇·B = 0(자계에 대한 가우스 법칙)의 의미를 검토합니다.
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Step 2: 자속밀도의 발산이 0이라는 것은 자력선이 시작과 끝이 없는 폐곡선을 형성하여 외부로 발산하지 않음을 의미합니다.
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Step 3: 따라서 자계는 발산하지 않으며, 자극은 항상 N극과 S극이 쌍으로 존재하여 단독 자극(자기 홀극)은 존재할 수 없습니다.
3
전계의 회전은 자속밀도의 시간적 감소율과 같다.
오답 함정 분석
패러데이의 전자유도 법칙에 따라 전계의 회전은 자속밀도의 시간적 변화율(감소율)과 같으므로 이는 옳은 설명입니다.
4
단위체적 당 발산 전속 수는 단위체적 당 공간전하 밀도와 같다.
오답 함정 분석
가우스의 법칙에 따라 전속의 발산은 해당 지점의 전하 밀도와 같으므로 이는 옳은 설명입니다.
자주 묻는 질문
Q.
맥스웰 방정식에서 자계의 발산이 0이라는 것은 무엇을 의미하나요?
자력선은 항상 폐곡선을 이루어 나가는 양과 들어오는 양이 동일하며, 고립된 자극이 존재하지 않는다는 것을 의미합니다.
Q.
변위전류는 맥스웰 방정식에서 어떤 역할을 하나요?
전속밀도의 시간적 변화가 자계를 발생시킨다는 것을 설명하며, 회로가 끊어진 콘덴서 등에서도 자계가 형성되는 근거가 됩니다.