2022 군무원 5급 전기자기학 문제 정답 - 2022.7.16.

 

5급_전기자기학정답(2022-07-16 / 269.6KB / 405회)

 

 전기자기학(5급) 5 - 1 전 기 자 기 학 ( 5급 ) (과목코드 : 089) 2022년 군무원 채용시험 응시번호 : 성명 : 1. 자유공간에 있는  [nC]과    [nC] 의 점전하가 서로 2[m] 떨어져 있다. 두 점전하의 연결선 상의 중간에서 전위(Electric potential)로 옳은 것은? 단, 자유공간에서 유전상수값은    ×    이다. 전위기준점은 전하에서 무한대인 위치이다. ① 4[V] ② 2[V] ③ 1[V] ④ 0[V] 2. 전기장(Electric Field)의 특성으로 가장 옳지 않은 것은? ① 시변(Time-varying) 전기장의 Curl 값은 항상 0이다. ② 폐곡선 경로를 따라 정전기장을 선적분한 값은 항상 0이다. ③ 시변 전기장의 경우, 특정 두 점 사이에서 선적분한 값은 적분 경로에 따라 다른 값을 가질 수 있다. ④ 직류전류에 의하여 발생하는 전기장은 정전기장이다. 3. 어떤 전자기파가 공기 중에서 구리(Cu) 표면에 수직으로 입사하고 있다. 이때 구리 표면에서 1[m] 떨어진 공기 중에서의 전계는 항상 0이다. 그렇다면 이 전자파의 주파수는 약 얼마인가? ① 90[MHz] ② 100[MHz] ③ 120[MHz] ④ 150[MHz] 4. 자유 공간에서   ,   ,   의세 점전하들이 한 변의 길이가 1[m] 인 정삼각형의꼭지점에 놓여 있다. 이 상태의 세 전하 시스템이머금고 있는 포텐셜 에너지로 옳은 것은? 단, 자유공간에서 유전 상수 값은     × 이다. ① 8[nJ] ② 18[nJ] ③ 27[nJ] ④ 36[nJ] 5.   sin   [T] 인 시변 자기장이존재하는 자유 공간에 내부 면적이 1   이고거의폐곡선의 형태이나, 한 지점에서만 약간 open 된 도선 루프가 xy 평면상에 놓여 있다. 시변자기장의 주파수는   이다. 이 도선루프의 open된 양 단자 사이에 유기되는교류전압의 진폭은 몇 [V] 인가? ① 2[V] ② 20[V] ③ 200[V] ④ 0[V] 전기자기학(5급) 5 - 2 6. xy 평면에 놓인 반지름이 인 원형 도선에 전류 가  의 방향으로 흐르고 있다. 이 원형 도선의 중심에서 수직으로 인 지점에서 자기장의 세기의 크기 식으로 옳은 것은? ①  ②    ③        ④    7. 유전율이 이고 투자율이  인 매질로부터 공기로 평면파가 입사하고 있다. 이와 관련한 설명 중 가장 옳지 않은 것은? 여기서 는 자유 공간에서의 유전율이다. (tan    , sin    ) ① 수평 편파(parallel polarization)의 경우, 입사각이 일 때 반사가 발생하지 않는다. ② 수직 입사 (입사각이 )의 경우, 수평 편파 전자기파의 반사율 크기가 수직 편파 (perpendicular polarization) 전자기파의 반사율 보다 크다. ③ 입사파가 존재하는 영역의 고유 임피던스가 공기의 고유 임피던스보다 작다. ④ 입사각이 이상일 때는, 입사파가 모두 반사한다. 8. 전계 E  가 3차원 공간에 분포하고있다. 2[C]의 전하를 좌표 (0,1,1)에서 (0,4,4)로 이동하는과정에 필요한 일의 크기로 옳은 것은? ① 6[J] ② 9[J] ③ 12[J] ④ 18[J] 9. 반지름이 4[m]인 구 안에 체적전하밀도가원점으로부터의 거리 R에 따라서 ρ=3R[ ]의 형태로분포하고 있다. 이때 R=2[m] 지점에서의 전계의크기로 옳은 것은? ①   [V/m] ②   [V/m] ③   [V/m] ④   [V/m] 10. 좌표 (0,0,0)에 전하 +5[C]이 위치하고, 좌표(0,4,0)에 전하 +5[C]이 위치하고 있다. 좌표(2,2,0)에서 전계벡터로 옳은 것은? ①     [V/m] ②    [V/m] ③     [V/m] ④     [V/m] 전기자기학(5급) 5 - 3 11. z0 영역에 비유전율 =4인 유전체가 있다. z0 영역 에의 전계  로 옳은 것은? ①          [V/m] ②          [V/m] ③           [V/m] ④           [V/m] 12. 폐경로를 따르는 전계벡터의 적분은 항상 0이 된다( ·  ). 이와 가장 밀접하게 관련된 수식으로 옳은 것은? ① ·E  ② × E  ③  · E   ④  × E   13. 3차원 공간의 원점 (0,0,0)에 5[C]의 전하가 위치해 있다. 좌표 (0,0,2)에서의 전위를 이라 하고 좌표 (8,0,0)에서의 전위를 라 할 때, 두 지점에서의 전위차(∆V  V  V)로 옳은 것은? ①   [V] ②    [V] ③   [V] ④   [V] 14. 3차원 공간의 원점에 +2[C]의 전하가 존재하고있고, 원점으로부터 안쪽 반지름 2[m], 바깥쪽반지름 3[m]인 구형 도체각 (conductingshell)이 존재한다. 이때 도체각 내부 P 위치(R=2.5[m])에서의 전위로 옳은 것은? ①   [V] ②   [V] ③   [V] ④   [V] 15. 반지름 인 구도체가 안쪽에 있고, 인구도체가 바깥쪽에 있다. 두 도체의 반지름이각각 n배 증가한다면 정전용량은 몇 배가될것인가? ①   ②  ③    ④   전기자기학(5급) 5 - 4 16. 반지름 a=1[m]의 구도체가 안쪽에 있고, b=5[m]인 구도체가 바깥쪽에 있다. 반지름 1∼3[m] 사이에 비유전율 2인 유전체가, 3∼5[m] 사이에 비유전율 4인 유전체가 있다. 두 도체 사이의 정전용량 으로 옳은 것은? ①    [F] ②    [F] ③    [F] ④    [F] 17. 3차원 공간 안에서 x축을 따라 반경 10[cm]의 원형 단면을 가진 무한도선이 있고 +x 방향으로 2[A]의 전류가 흐르고 있다. 도선의 중심으로부터 1[m] 떨어진 좌표 (0,1,0) 지점에서 자속밀도로 옳은 것은? ①    ay ②    ay ③    az ④    az 18. z축 위에 도선이 놓여 있고 +z 방향으로 전류I가 흐르고 있다. x-y 평면상에 위치하며 원점을중심으로 반경 R인 원을 따라 자계를 적분한값( H ·)에 비하여 반경 2R인 원을 따라적분한 값 ( H ·)은 몇 배가 될 것인가? ① 0.5배 ② 1배 ③ 2배 ④ 4배 19. 자성재료와 관련된 다음의 설명 중에서 가장옳지 못한 것은? ① 상자성 (paramagnetic) 물질은 비투자율이1보다 조금 크며 구리 (Cu)가 이에 속한다. ② 페라이트(ferrite)는 맴돌이전류의 발생이없어서 고주파 변압기용 코어로 적합하다. ③ 자철광 ( )은 페리 (ferrimagnetic) 자성재료에 속한다. ④ 페라이트의 큐리온도는 400∼500℃ 정도이며, 그 이상의 온도를 가하면 영구자성은 제거된다. 전기자기학(5급) 5 - 5 20. 어떤 강자성 재료에 약한 자계 ( )을 인가한 결과 (a)와 같은, 강한 자계 ()를 인가한 결과 (b)와 같은 자기이력곡선을 얻었다. 다음의 설명 중에서 옳지 않은 것은? ① (a)와 같이 인가된 외부 자계가 충분히 높지 않을 경우 자성재료의 잔류자속밀도는 생성되지 않는다. ② (a)에서 B-H 곡선의 기울기는 에 해당 한다. ③ (b)에서 잔류자속밀도가 생성된 것은 자구 (magnetic domain) 방향이 자계 인가방향에 맞추어 정렬되었기 때문이다. ④ (b)에서 자기이력곡선이 한바퀴를 돌아 제자리로 왔다면 자성손실은 0이다. 21. 변압기의 1차 권선에 삼각파 교류전원이 인가되었다. 2차 권선에 유도되는 파형의 형상으로 옳은 것은? ① 구형파 ② 정현파 ③ 삼각파 ④ 펄스파 22. z축 상에 도선이 놓여 있고 +z 방향으로 전류가 흐르고 있다. 이때 생성되는 벡터 자기 포텐셜 ( A)과 관련된 다음의 설명 중 옳지 않은 것은? ① 자계 B는 A의 회전값에 해당한다 ( B × A). ② 좌표 (0,1,0)에서 A의 방향은 +y 방향이다. ③ ·  × 연산은 항상 0이 된다. ④ 도선으로부터의 거리 R이 증가함에 따라 A의 크기는 감소한다. 23. 자계, 전류, 전속밀도의 상관관계 × H  J   D식에 관한 설명 중에서 옳지 않은 것은? ① 자계가 회전하고 있다면 그 중심부에 전류가흐르고 있다. ② 캐패시터는 양측 전극이 전기적으로 절연되어있으나 교류 전류를 흘릴 수 있다. ③ 변위전류는 가상적 개념의 전류이며, 자계발생과는 관련이 없다. ④ 전자파의 발생을 설명할 때, 변위전류항이반드시 도입되어야 한다. 24. 전도도 0, 비유전율 4, 비투자율 1인 매질 안에서+z 방향으로 진행하는 전자파가 있다. 이 전자파의전계가 E sin      [V/m]라고할때자계벡터로 옳은 것은? ① H   sin  t z  ay [A/m] ② H   sin  t z ay [A/m] ③ H   sin  t z ay [A/m] ④ H   sin  t z ay [A/m] 25. 초고주파 무선기기와 관련된 다음의 설명중에가장 옳지 않은 것은? ① 무선출력 20[dBm]은 1[W] 출력을 의미한다. ② 무손실 특성의 50[Ω] 임피던스의 전송선로의종단에 25[Ω]의 부하가 부착되었을 때 정재파비(SWR)는 2가 된다. ③ 네트워크 분석기에서 포트1과 포트2의측정단자가 오픈 상태이다. 이때 파라메터값은 -∞[dB]이 된다. ④ 일반적으로 도파관 안에서 TE, TM 모드전자파 전송은 가능하지만 TEM 모드는불가능한 경우가 많다.