분극도와 전계
전기기사 필기 2021년 1회 16번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 유전체 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
전계 , 전속밀도 , 유전율 , 분극의 세기 사이의 관계를 나타낸 것으로 옳은 것은?
선택지 분석
1
오답 함정 분석
전속밀도 는 진공 성분과 분극 성분의 합이므로, 분극의 세기 를 구할 때는 덧셈이 아닌 뺄셈이 적용되어야 합니다.
정답 상세 해설
분극의 세기 는 전속밀도 에서 진공 중의 전속밀도 성분인 를 제외한 나머지 성분을 의미합니다.
•
Step 1: 유전체 내에서의 전속밀도() 정의를 검토합니다. 전속밀도는 진공 중의 전속밀도()와 유전체의 분극에 의해 발생하는 분극의 세기()의 합으로 표현되며, 식으로는 가 성립합니다.
•
Step 2: 문제에서 요구하는 분극의 세기()를 구하기 위해 식을 변형합니다.
•
Step 3: 에서 를 좌변으로 이항하면 가 도출됩니다.
3
오답 함정 분석
분극의 세기는 전속밀도와 동일한 차원을 가져야 하며, 유전율로 나누는 연산은 물리적 차원과 정의에 어긋납니다.
4
오답 함정 분석
전속밀도와 전계의 차를 유전율로 나누는 형태는 분극의 세기 정의와 일치하지 않는 잘못된 수식입니다.
자주 묻는 질문
Q.
분극의 세기 의 단위는 무엇인가요?
전속밀도 와 동일한 단위를 사용합니다.
Q.
비유전율 을 사용하여 분극의 세기를 어떻게 표현할 수 있나요?
로 표현할 수 있으며, 이는 전계의 세기에 비례합니다.