2014 국가직 7급 전기자기학 문제 정답 - 2014.7.26.

 

전기자기학-A정답(2021-04-22 / 212.1KB / 305회)

 

 전기자기학 A 책형 1 쪽 전기자기학 문 1. 정전계에 관한 설명 중 옳지 않은 것은? ① 정전계는 비보존계이다. ② 정전계는 정지해 있는 전하에 의해 나타나는 현상이다. ③ 전계의 세기를 그 주위 임의의 폐경로를 따라 스칼라 선적분한 값은 0이다. ④ 쿨롱(Coulomb)의 법칙은 두 점전하 사이의 힘이 전하의 곱에 비례하고 떨어진 거리의 제곱에 반비례함을 의미한다. 문 2. 균일 평면파가 무손실 등방성인 완전 유전체에서 전파되어 가고 있다. 이때 다음 설명 중 옳지 않은 것은? ① 감쇄상수는 0이다. ② 파장은 자유공간에 비해 길다. ③ 전계와 자계 사이의 위상차는 없다. ④ 위상속도는 자유공간의 경우에 비해 느리다. 문 3. 자유공간에서 원점에     [C]인 점전하가 놓여 있을 때, 점   (0, 2, 0)[m]와 점   (0, 0, 3)[m] 사이의 전위차[V]는? (단,     ×  [F/m]이다) ① 0 ② 5 ③ 10 ④ 15 문 4. 다음 그림은 직사각형 루프를 회전자로 사용하는 직류 전동기의 단면을 나타낸 것이다. 루프의 법선 방향과 y축이 이루는 각이   일 때 회전자에 작용하는 토크(torque)가  [N․m]라면,   일 때의 토크[N․m]는? N S y  z ①   ② 1 ③  ④  문 5. 다음 그림과 같이 면적이 , 두께가 인 평판 커패시터 사이에 유전율이 인 공기와 유전율이 3인 유전체를 같은 부피로 넣고 전압 를 인가하였다. 가장자리 효과를 무시하였을 때 다음 중 옳은 것은? d     ① 커패시터의 총 정전용량 는   이다. ② 커패시터에 저장된 총 에너지는    이다. ③ 두 영역에서 전계세기는 서로 다르다. ④ 두 영역은 같은 양의 에너지를 저장하고 있다. 문 6. 어떤 동심 구형(concentric spherical) 커패시터는 반경이 각각 1[m], 5 [m]이고, 그 사이에 비유전율이   인 유전체로 채워져 있다. 이때 바깥쪽 반경을 2 [m]로 줄이고 비유전율을   인 유전체로 바꾼다면 정전용량은 어떻게 변하는가? ① 변함없다. ② 4배가 된다. ③ 8배가 된다. ④ 16배가 된다. 문 7. 전계가      [V/m]인 자유공간에서 단위 양전하를   인 궤적을 따라 점(2, 2, 0)[m]에서 점(4, 1, 0)[m]까지 이동시키는 데 필요한 일[J]은? ① 10 ② －10 ③ 22 ④ －22 문 8. 다음 그림에서     인 구간은 구형 도체로 되어 있으며,   인 구간은 빈 공간이다. 전하 Q가 구의 중심에 있을 때,   인 구간에서의 전위는? (단, 무한대 점에서의 전위를 영전위로 한다) Q Ri Ro ①        ②         ③           ④           문 9. 다음 그림은 전류가 흐르는 3개의 무한 도선 A, B, C가 축과 평행하게 정삼각형을 이루며 놓여 있는   인 단면을 나타낸 것이다. 이때 도선 C가 받는 단위 길이당 자기력[N/m]은? (단,   ×  [H/m]이다) z y C A B －0.5 [m] IA ＝ 10 [A] IB ＝ 10 [A] IC ＝ 20 [A] 0.5 [m] 0 ①  ×   ②  ×   ③   ×   ④   ×   전기자기학 A 책형 2 쪽 문 10. 반경이 인 무한히 긴 직선 도체에 전류  가 균일하게 흐르고 있다. 도체의 중심에서  떨어진 곳의 자계세기가 일 때, 도체의 중심에서  떨어진 곳의 자계세기는? ①   ②   ③  ④  문 11. 투자율이 인 강철 코어로 된 토로이드의 권선수가 , 단면적이 , 평균 반경이 이다. 이 토로이드에 전류  가 흐를 때, 다음 중 옳은 것을 모두 고른 것은? ㄱ. 자기저항(reluctance) ℜ은 평균 반경 에 비례한다. ㄴ. 자기저항(reluctance) ℜ은 단면적 에 비례한다. ㄷ. 자기저항(reluctance) ℜ은 투자율 에 비례한다. ㄹ. 기자력(mmf)은 권선수 에 비례한다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄴ, ㄷ ③ ㄷ, ㄹ ④ ㄱ, ㄹ 문 12. 자속밀도가    [Wb/m2]인 공간에서 축에 놓여 있는 길이 2 [m]의 도선이   [m/s]의 속도로 이동하고 있다. 이때 도선 양단에 유도되는 기전력[V]은? ① 1 ② 2 ③ 3 ④ 6 문 13. 자속밀도가        [Wb/m2]인 공간에 다음 그림과 같이 정사각형 루프가 놓여 있다. 이때 이 루프를 통과하는 총 자속[Wb]은? x z y 2 [m] 2 [m] 0 ① 20 ② 22 ③ 24 ④ 26 문 14. 전자기파가 양도체에서 진행할 때 표피두께에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? ① 유전율( )이 커지면 표피두께가 작아진다. ② 투자율()이 커지면 표피두께가 작아진다. ③ 도전율()이 커지면 표피두께가 작아진다. ④ 주파수()가 커지면 표피두께가 작아진다. 문 15. 자유공간에서 균일 평면파의 전계가   cos×  [V/m]일 때, 이 평면파의 파장  [m]는? ① 10 ② 15 ③ 20 ④ 25 문 16. 영구자석 재료의 조건으로 가장 적당한 것은? ① 잔류자속밀도와 보자력이 모두 커야 한다. ② 잔류자속밀도는 작고 보자력은 커야 한다. ③ 잔류자속밀도는 크고 보자력은 작아야 한다. ④ 잔류자속밀도와 보자력이 모두 작아야 한다. 문 17. 다음 그림과 같이 막대자석이 일정한 속도로 원형 도선 축을 지나갈 때 일어나는 현상으로 옳지 않은 것은?  S N ① 원형 도선의 도전율이 커지면 유도되는 전류는 커진다. ② 원형 도선에 유도되는 기전력은 도선의 도전율에 비례한다. ③ 자석의 이동속도 가 커지면 원형 도선에 유도되는 기전력은 커진다. ④ 자석이 원형 도선을 들어갈 때와 나올 때의 유도 전류 방향은 서로 반대이다. 문 18. 비자성 유전체에서 균일 평면파의 자계가   sin×    [A/m]인 경우, 전계  [V/m]는? (단,   ×  [m/s],     ×  [F/m]이다) ①  sin×    ②  sin×    ③  sin ×    ④  sin×    문 19.   cos ×   [mV/m]인 균일 평면파가 비유전율   , 비투자율   인 무손실 유전체로 채워진 영역    에서 비유전율   , 비투자율   인 무손실 유전체로 채워진 영역   으로 수직 입사한 경우, 정재파비 S는? (단,     ×  [F/m],   ×  [H/m]이다) ① 1 ② 1.5 ③ 2 ④ 2.5 문 20. 자유공간에서 전파하는 균일 평면파의 전계가   cos×  [V/m]일 때, 다음 중 옳지 않은 것은? (단,     ×  [F/m],   ×  [H/m]이다) ① 이 파의 파장은  [m]이다. ② 이 파는 축 방향으로 진행한다. ③ 이 파가 전파하는 공간의 고유 임피던스는 [Ω]이다. ④ 이 파는 진행하면서 전계세기의 최대 크기가 변하지 않는다.