2015 서울시 7급 전기자기학 문제 정답 - 2015.6.13.

 

전기자기학_7급_A형정답(2021-04-25 / 274.0KB / 326회)

 

 - 9 - 1. 체적전하밀도   [nC/m3 ]인 진공 공간에, 중심이 원점에 있고 반지름이 2[m]인 구가 있다. 이 구 표면에서의 전기 장의 세기의 크기   를 구하시오. (단, 기호 은 원점으로 부터의 거리를 의미하며, 단위는 [m]이고, ε    ×10-9[F/m]이다.) ① 9π[V/m] ② 18π[V/m] ③ 36π[V/m] ④ 72π[V/m] 2. 원점에 전하 =0.01[μC]이 있을 때, 두 점 A(0, 2, 0)와 B(0, 0, 3) 간의 전위차   를 구하시오. (단, ε    ×10-9[F/m]이다.) ① 5[V] ② 10[V] ③ 15[V] ④ 20[V] 3. 전위 =4    [V]인 공간에서, 직각좌표계의 점 (1, 2, 3)에서의 전기장의 세기   를 구하시오. ① (-55, -48, 3)[V/m] ② -(-55, -48, 3)[V/m] ③ (32, -9, 0)[V/m] ④ -(32, -9, 0)[V/m] 4. 점 전하가 다음과 같이 분포 되어 있을 때, 1[C]의 전하를 원점에서 점(2, 0)으로 이동 시키기 위하여 외부에서 공급 해야하는 에너지를 구하시오. (단, 그림에서 매질은 공기이고, =1[nC], ε    ×10-9 [F/m], 좌표계의 길이 단위는 [m]이다.) ①       [J] ②       [J] ③        [J] ④        [J] 5. 어떤 공간의 비유전율 =2이고, 점(1, 1)에서 전위 V=        [V]일 때, 체적전하밀도 는? (단, =8.854×10-12[F/m]로 계산하라.) ① -8.854×10-10[C/m3 ] ② -8.854×10-11[C/m3 ] ③ -8.854×10-12[C/m3 ] ④ -8.854×10-13[C/m3 ] 6. 아래의 그림과 같은 동심구(concentric sphere) 형태의 커 패시터가 주어졌을 때, 각각의 반지름이 4배씩 커진다면 커 패시터의 정전용량()은 원래에 비해 몇 배로 증가하는가? ① 2 ② 4 ③ 8 ④ 16 7. 비유전율 ε이 500인 물질로 채워진 동축(coaxial) 구조의 커패시터가 있다. 커패시터의 길이가 36cm이고, 외측 전극 의 반지름이 내측 전극 반지름의 2배 일 때, 정전용량()을 구하시오. (단, ε    ×10-9[F/m]이다.) ① [nF] ②   [nF] ③ [nF] ④   [nF] 8. 다음 중 키르히호프의 전류법칙(Kirchhoff s current law) 을 유도하기 위한 기본식으로 옳은 것은? (단,  는 전류 밀도 벡터, 는 단위체적당 전하밀도, ε은 유전율, 는 자속밀도 벡터,  는 전계 벡터, 는 전속밀도 벡터이다.) ① ∇ ․       ② ∇ ․    ③ ∇ ×       ④ ∇ ×         9. 다음 중 기전력이 생기지 않는 경우는? ① 시간에 따라 일정한 자속이 고정되어 있는 폐곡로를 쇄교 할 때 ② 시간에 따라 변하는 자속이 고정되어 있는 폐곡로를 쇄교 할 때 ③ 자속이 일정한 상태에서 폐곡로가 움직일 때 ④ 자속이 변하는 상태에서 폐곡로가 움직일 때 10. 그림과 같은 평행 왕복 도선에 +[A], -[A]가 흐르고 있을 때, 점 (θ=90 )에서의 자계의 세기를 구하시오. ①   [A/m] ②   [A/m] ③   [A/m] ④   [A/m] Ⓐ - 10 - 11. 2[cm]의 간격을 가진 선간전압 6,600[V]인 두 개의 평행 도선에 3,000[A]의 전류가 흐를 때, 도선 1[m]마다 작용하는 힘을 구하시오. (단, 두 도선은 자유공간에 있고, μ0=4π×10-7[H/m]이다.) ① 30[N/m] ② 60[N/m] ③ 90[N/m] ④ 120[N/m] 12. 공기 중에서 12[Wb/m2 ]인 평등자계 내에 길이 80[cm]인 도선을 자계에 대하여 30 의 각을 이루는 위치에 두었을 때, 24[N]의 힘을 받았다고 한다. 이때 도선에 흐르는 전 류를 구하시오. ① 2[A] ② 3[A] ③ 4[A] ④ 5[A] 13. 반경이 5[mm]인 원단면을 갖는 무한한 길이의 도체가 중심으로부터의 거리 ρ에 따라 변하는 전도도를 갖는다. 도체 내에서 자계의 세기가  =105  2 [A/m]로 주어졌 을 때, 전류밀도의 값을 구하시오. ① 3×105  [A/m2 ] ② 3×105  2 [A/m2 ] ③ 3×105 2 [A/m2 ] ④ 3×105  2 2 [A/m2 ] 14. 길이가 2π[m]인 공기 철심형 솔레노이드에 감겨진 코일에 100[A]의 전류가 흐를 때, 0.1[T]의 자기장을 형성하기 위해 요구되는 코일의 권선수[N]를 구하시오. (단, 코일은 진공 중에 놓여 있다고 가정하고, =4π×10-7[H/m] 이다.) ① 3000 ② 4000 ③ 5000 ④ 6000 15. 권선수 N=500이고, 직경이 20[mm]인 솔레노이드 코일 에 0.2[mA]의 전류가 인가되었을 때 자기쌍극자 벡터의 세기를 구하시오. ① 2π×10-4[A ․ m 2 ] ② π×10-5[A ․ m 2 ] ③ 2π×10-5[A ․ m 2 ] ④ π×10-4[A ․ m 2 ] 16. 자기회로에 관한 설명으로 옳은 것은? (단, C는 커패시턴스, L은 인덕턴스이다.) ① 기자력과 자속 사이에는 항상 직선성을 갖고 있다. ② 자기저항은 투자율에 비례하는 성질을 갖는다. ③ 전기회로의 누설전류에 비해 자기회로의 누설자속은 대체적으로 많다. ④ 자기회로에는 C에 해당하는 상수는 없고 L에 해당하는 상수는 있다. 17. 공기 중에서 그림과 같이 무한 히 긴 도선에 50[mA]의 전류 가 흐르고 있다. =6[cm], =4[cm], =2[cm]일 때, 직 사각형을 통과하는 자속을 구 하시오. ①   [mWb] ②   [mWb] ③    [mWb] ④    [mWb] 18. 도체 중의 자속밀도 [Wb/m2 ]가 시간에 따라 변할 때 도체에 유기되는 기전력 와 자속밀도 , 주파수 와의 비례관계로 옳은 것은? ① ∝  ② ∝  ③ ∝   ④ ∝ ․  19. 다음 전자계 현상 중에서 주파수의 증가에 대하여 가장 급속히 증가하는 것은? ① 표피두께의 역수 ② 히스테리시스 손실(Hysteresis loss) ③ 교번 자속에 의한 기전력 ④ 와전류 손실(Eddy current loss) 20. 전계와 자계가 정현파(sinusoidal wave)의 형태로 진동 하는 균일 평면 전자기파에서, 무손실 매질에서의 전계의 진폭(  )과 자계의 진폭(  ) 사이의 상관관계로 옳은 것은? (단, ε는 유전율, 는 투자율이다.) ①          ②          ③         ④        