유전체의 특수현상
전기기사 필기 2020년 3회 5번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 유전체 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
압전기 현상에서 전기 분극이 기계적 응력에 수직한 방향으로 발생하는 현상은?
선택지 분석
1
종효과
오답 함정 분석
종효과는 전기 분극이 가해진 기계적 응력과 동일한 방향(평행)으로 발생하는 현상을 의미합니다.
횡효과
정답 상세 해설
압전기 현상에서 응력의 방향과 분극의 방향이 수직인 경우를 횡효과라고 합니다.
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Step 1: 압전 효과(Piezoelectric effect)의 정의를 검토합니다. 특정 결정체에 기계적 응력을 가할 때 결정체 표면에 전하가 나타나는 현상을 직접 압전 효과라고 합니다.
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Step 2: 응력과 분극의 방향 관계에 따른 분류를 확인합니다. 응력의 방향과 발생하는 전기 분극의 방향이 일치하면 종효과(Longitudinal effect), 응력의 방향과 분극의 방향이 서로 수직이면 횡효과(Transverse effect)로 정의합니다.
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Step 3: 문제의 조건을 적용합니다. 문제에서 '기계적 응력에 수직한 방향'으로 분극이 발생한다고 하였으므로 이는 횡효과에 해당합니다.
3
역효과
오답 함정 분석
역효과는 결정체에 전계를 가했을 때 기계적 변형이 일어나는 현상으로, 응력에 의한 분극 방향을 묻는 질문과는 성격이 다릅니다.
4
직접효과
오답 함정 분석
직접효과는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 압전 현상 전체를 아우르는 용어이며, 특정 방향성을 지칭하는 용어는 아닙니다.
자주 묻는 질문
Q.
압전기 현상에서 종효과와 횡효과를 구분하는 핵심 기준은 무엇인가요?
기계적 응력을 가하는 축과 전기 분극이 나타나는 축이 서로 평행하면 종효과, 서로 수직이면 횡효과로 구분합니다.
Q.
압전 직접효과와 역효과의 차이는 무엇인가요?
기계적 힘을 가해 전기가 발생하는 것이 직접효과이며, 반대로 전압을 가해 기계적 변형이 일어나는 것이 역효과입니다.