2010 국가직 7급 전기자기학 문제 정답

 

전기자기학정답(2021-04-03 / 272.1KB / 252회)

 

 전기자기학 고 책형 1 쪽 전기자기학 문 1. 권선수가 3,000회이고 단면적이 2 [cm2], 길이가 40 [cm]인 철로 된 환상 솔레노이드에 2 [mm]의 공극이 있을 때, 자속  가  [mWb]의 값을 갖도록 하는 전류  [A]는? (단, 철의 비투자율 는 1,000 이다) ① 10 ② 20 ③ 30 ④ 40 문 2. 자유공간에서 균일한 면전하밀도    [nC/m2]를 가지는 무한 평판전하가 x ＝ -1 [m]에 놓여 있고, 균일한 면전하밀도      [nC/m2]를 가지는 무한 평판전하가 x ＝3 [m]에 놓여 있다. 점(0,0,1) [m]에 대한 점(1,0,1) [m]의 전위차 [V]는? (단,      [F/m]이다) ① -6 ② 6 ③ -12 ④ 12 문 3. y ＝0 면을 경계로 하여 y < 0인 영역 1은 비유전율   이고, y > 0인 영역 2는 비유전율   인 유전체이다. 영역 1의 전계가         [V/m]이면 영역 2의 전계   [V/m]와 분극   [C/m2]는? (단, 경계면에서 면전하는 존재하지 않는다) ①               ②               ③               ④               문 4. 그림과 같이 z축을 중심으로 반경 1 [m]의 원통형 공동이 있는 두께 4 [m]의 무한 도체판에 균일한 전류밀도  [A/m2]가 흐르고 있다. 점 P(4, 0, 0) [m]에서 자계의 세기 [A/m]는? (단, 도체판은 z축 방향으로 무한한 구조이다) 2 -2 x 4  y P ①    ②    ③    ④    문 5. 전계   sin        [V/m]일 때, ∇×        만족시키는  [A/m]의 최대값은? ① 5 ② 10 ③ 15 ④ 20 문 6. 단면적이  이고 투자율이 인 그림과 같은 정사각 단면의 토로이드가 있다. 권선수 일 때, 인덕턴스는?    ①     ②      ③     ④      전기자기학 고 책형 2 쪽 문 7. 비투자율   인 무손실 유전체에서 자계가    cos ․      [A/m]인 경우 포인팅벡터  [W/m2]의 최대값은? (단, 자유공간에서 전파속도는 ×   [m/s] 이다) ① 92  ② 192  ③ 292  ④ 392  문 8. 그림과 같이 무한 직선 도선에 전류     cos가 흐르고 있다. 전체 저항이 이고 한 변의 길이가 인 정사각형 도선이 무한 직선 도선에서 만큼 떨어진 곳에 고정되어 있을 때, 정사각형 도선에 흐르는 유도 전류 [A]는? (단, 직선 도선과 정사각형 도선은 자유 공간의 동일한 평면상에 있다)        cos ①         sin ②         sin ③         cos ④        cos 문 9. 특성 임피던스 80 [Ω]의 무손실 전송선로에 100 ＋j80 [Ω]의 부하가 연결되어 있다. 부하 연결점에서 파장의   배 거리만큼 이동한 위치에서 바라본 입력 임피던스 [Ω]는? ① 100 ＋ j80 ② 100 － j80 ③ 128 ＋ j80 ④ 128 － j80 문 10. 무손실 유전체인 영역 1의 고유 임피던스는    [Ω]이고, 무손실 유전체인 영역 2의 고유 임피던스는    [Ω]이다. 영역 1의 입사 전계 진폭이    [V/m]인 평면파가 두 유전체의 경계면에 수직 입사할 때, 영역 2에서의 평면파의 투과 평균전력밀도 [W/m2]는? ① 4.2 ② 12.5 ③ 62.8 ④ 70.7 문 11. 유전율  및 의 두 무손실 유전체가 경계를 형성하고 있다. 경계면에서의 전계 및 전속밀도에 관한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 경계면에서 면전하는 존재하지 않는다) ① 경계면에 수직한 방향으로의 전속밀도는 연속이다. ② 경계면에 수직한 방향으로의 전계는 유전율이 큰 유전체에서 크기가 더 크다. ③ 경계면에 접선 방향으로의 전계는 서로 같다. ④ 경계면에 접선 방향으로의 전속밀도는 유전율이 큰 유전체에서 크기가 더 크다. 문 12. 무손실 전송선로에서 파의 속도 []와 특성 임피던스 [ ]로 옳은 것은? ①             ②             ③             ④             문 13. 면적 S ＝20 [cm2], 간격 d [mm], 유전율  ＝25 [pF/m]인 평행판 콘덴서에 전압 80 [V]를 인가하여 Q ＝ 2 [nC]로 충전되었다면, 콘덴서의 평행판 간격 d [mm]는? ① 2 ② 4 ③ 6 ④ 8 문 14. 환상 철심에 권선수 2,000회의 A코일과 권선수 500회의 B코일이 감겨져 있다. A코일의 자기 인덕턴스가 200 [mH]일 때, A와 B 두 코일 사이의 상호 인덕턴스 [mH]는? ① 20 ② 30 ③ 40 ④ 50 문 15. 자속 밀도        [Wb/m2]일 때, - a z 방향으로 5 [A]의 전류가 흐르는 길이 1[m] 직선도체에 작용하는 힘 [N]은? ① 5( - a x- a y) ② 5( a x- a y ) ③ 15( - a x- a y ) ④ 15( a x- a y ) 전기자기학 고 책형 3 쪽 문 16. 비투자율 이 1인 무손실 유전체에서 평면 전자파의 전계가   sin ․     [V/m]이다. 이 유전체의 고유 임피던스  [Ω]는? (단, 는 자유공간의 고유 임피던스 [Ω]이며, 자유공간 에서 전파속도는 ×   [m/s] 이다) ①   ②   ③   ④   문 17. z ＝ 0인 평면상에 놓인 x ＝ 0, x ＝ 1[m], y ＝ 0, y ＝ 2 [m]의 직사각형 루프에 자속밀도    cos  [Wb/m2]가 인가될 경우 루프에 유기되는 기전력 [V]은? ① sin ② sin ③ sin ④ sin 문 18. 반지름이 1 [m]인 도체구 A가 있고, A와 동심으로 안쪽 반지름이 2 [m], 바깥쪽 반지름이 4 [m]인 도체 구각(spherical shell) B가 있다. 전기적으로 중성인 두 도체 중, 도체구 A에만     의 전하가 인가되었을 때 도체 A의 전위 [V]는? (단, 도체 A, B를 제외한 부분은 모두 자유공간이다) 4m 1m 2m A B ①   ②   ③   ④   문 19. 자유공간에서 자계        가 주어져 있다. 다음 중 옳지 않은 것은? (단, 는 전류밀도이며, 선적분과 면적분은 그림 상의 경로와 영역에서 수행한다) (2, 0, 0) 면적분 영역 : S (2, 2, 0) (0, 2, 0) (0, 0, 0) z x y 선적분 경로 : C 면적분 벡터방향 ①         ② ∇   ③ ⋅   ④   ⋅    문 20. 다음 중 자유공간에서 정자계를 나타낼 수 없는 것은? ①        ②          ③             ④        