2023 군무원 7급 전기자기학 문제 정답 - 2023.7.15.

 

전기자기학_7급(최종)정답(2023-07-16 / 399.9KB / 432회)

 

 전기자기학(7급) 4 - 1 전 기 자 기 학 ( 7급 ) (과목코드 : 089) 2023년 군무원 채용시험 응시번호 : 성명 : 1. 전하가 임의의 분포(선, 면 분포 등)를 하고 있 을 때, 폐곡면 내의 전 전하량 Q에 대해 폐곡 면을 통과하는 전속 (또는 전기력선 수)와 전하 량 Q와의 관계를 수학적으로 표현한 관계식을 가우스 법칙 (혹은 정리)라고 한다. 다음의 가 우스 법칙에 대한 설명으로 가장 맞는 설명은? (  유전체의 유전율   전하밀도) ① 임의의 폐곡면을 관통하는 전기력선의 수는 매질의 유전율을 폐곡면 내의 전하량으로 나눈 값과 같다. ② 가우스 법칙 적분형은 ∙    이다. ③ 가우스 법칙 미분형은 ∇×    이다. ④ 전속밀도의 가우스 법칙 미분형은 ∇∙   이다. 2. 다음은 전기회로와 자기회로 간의 유사성에 대 한 보기이다. 보기 중의 대응 관계에서 전기회 로와 자기회로의 유사성 연결에서 옳지 않은 것은? ① ㉠, ㉤ ② ㉡, ㉤ ③ ㉠, ㉢ ④ ㉡, ㉢ 3. 진공 중에    의 자속밀도에 수직으로 놓인 20[cm]의 도선에 5[A]의 전류가 흐를 때, 도선이 받는 힘이 2.5[N]이라고 한다. 이 때의 자속밀도    의 값은? ① 2 ② 2.5 ③ 5 ④ 10 보기 전기회로 자기회로 ㉠ 유전율 투자율 ㉡ 기전력 기자력 ㉢ 전속 자속 ㉣ 전계 자계 ㉤ 전류밀도 자속밀도 4. 진공 중에 점 (0, 0, 0)[m]과 점 (-5, 0, 0)[m] 을 통과하는 무한장 직선도체가 있을 때, 이 직 선 도체에 균일한 선전하밀도    가 분포하고 있다. 점 (2, 4, 0)[m] 에서의 전계의 세기  는? (단, x, y, z축의 단위벡터는 각각   이다.) ①     ②     ③    ④    5. 진공 중의 A점 (1, 0, 1)에서의 자계가        라고 할 때, 이 점에 서의 전류밀도  [ ]는? ①    ②    ③    ④    6. 진공 내에서의 전위함수가         일 때, 공간상의 점 P (1, 2, 1)[m]에서의 전하밀도가          이라고 한다. 이때 전 위함수 V[V]의 a 값으로 가장 적당한 것은? ①   ②   ③ 1 ④   7. 권선수 N회인 코일과 쇄교하는 자속이   [sec] 동안에 0.025[Wb]에서 0.015[Wb]로 감소하였다. 이때 코일에 유기된 기전력이 125[V]라고 한다. 이 코일의 권선수 N회는 얼마인가? ① N = 25회 ② N = 50회 ③ N = 75회 ④ N = 100회 전기자기학(7급) 4 - 2 8. 다음은 맥스웰 방정식(Maxwell‘s equation)의 기본 이론에 대한 설명이다. 가장 옳지 않은 설명을 고르시오. ① 폐곡면을 통해 나오는 전속은 폐곡면 내의 전하량과 같다. ② 폐곡면을 통해 나오는 자속은 폐곡면 내의 자극의 세기와 같다. ③ 자계의 시간적 변화에 의해 전계의 회전이 생긴다. ④ 전도전류와 변위전류는 자계를 발생시킨다. 9. 그림과 같이 두 개의 평행한 무한길이의 직선 도선에 각각 I1=2[A], I2[A]인 전류가 흐른다. 두 선 사이의 P점에서의 자계의 세기가 0[A/m] 이 다. 이때, I2[A]의 값은? (단, d1=20[cm], d2=60[cm]) ① 2 ② 4 ③ 6 ④ 8 10. 권선 수   평균 자로의 길이  자속에 대한 수직 단면적    의 공심 토 로이드의 인덕턴스를 2배로 증가할 수 있는 방법 중 가장 옳은 것은? ① 권선 수  을 배로 증가 ② 단면적  를  배로 감소 ③ 자로의 길이  을   배로 감소 ④ 투자율을    인 물질로 대체 11. 한 변의 길이가  인 정육각형의 회로에  의 전류가 흐르고 있다. 회로의 중심에 서 자계의 세기   를 구하라. ①   ②   ③   ④   12. 반지름  의 도체구 에  의 전하 가 분포하고 있다. 이 도체구를 대전하지 않 은 반지름  의 도체구  에 접촉하면 접 촉 후 도체구  로 이동한 전하량  은 얼마 인가? ①  ②  ③  ④  13. 그림과 같이 반지름 a[m]인 원형 단면을 갖는 무한 길이의 원주형 도체에 전류 I[A]가 수직 단면  의 모든 점에서 균일한 크기로 흐르 고 있다.    인 점에서 자계의 세기가    일 때, 도체의 반지름 a[m]를 구하라. ① 1 ② 2 ③   ④   전기자기학(7급) 4 - 3 14. 내·외 반지름이 각각   ≺  이고 길이가  로 충분히 긴 동축 케이블의 두 도체 사이 에 유전율  도전율  저항율  의 유전체 를 채웠다. 이 유전체의 저항  을 바르게 표 현한 것은? ①  ln ②  ln ③  ln ④ ln  15.  의 전계 내에서 단위 양전하를   인 점에서 전계 방향의 한 점 로  이 동하였을 때, 점의 전위는 몇   인가? ① 10 ② 24 ③ -10 ④ -24 16. 다음 중 정자기장의 특성이 아닌 것은? ① 도선에 흐르는 전류와 영구자석에 의해 발 생할 수 있다. ② 자속선은 항상 폐곡선을 이룬다. ③ 정자기장은 보존장이다. ④ 주어진 영역에 들어오는 총 자속은 이 영 역에서 나가는 총 자속과 같다. 17. 정전(Electrostatic) 상태의 도체에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? ① 완전도체 내부에는 전하가 존재하지 않으 므로 전기장의 세기는 0이다. ② 도체의 도전율은 온도와 주파수에 따라 변 한다. ③ 완전도체 내의 모든 점은 전위가 같다. ④ 완전도체 표면에서 전기장은 표면의 접선 방향으로 향한다. 18. 다음 그림과 같이 자유공간에서  A의 전류 가 흐르는 선형도체 주변의 평면 를 통과하 는 자속은? (단,    ×  Hm는 자유공간의 투자 율을 나타낸다.) ①  ln Wb ②  ln Wb ③   Wb ④   Wb 19. 전도율이    Sm, 비유전율이  2인 매 질에서 전기장의 세기의 크기가 E = 100 cos Vm라고 하자. 전도전류밀도의 최댓값과 변위전류밀도의 최댓값이 같아지는 주파수 는? (단,    Fm는 자유공간 의 유전율을 나타낸다.) ① 30[GHz] ② 35[GHz] ③ 40[GHz] ④ 45[GHz] 20. 평등전계 내에 수직으로 비유전율 인 유전 체 판을 놓았을 때, 유전체판 내의 전속밀도    ×     이었다. 이때, 유전체 내 의 분극의 세기가    ×    이었다 면, 유전체의 비유전율 값은? ① 2 ② 4 ③ 5 ④ 10 전기자기학(7급) 4 - 4 21. 다음 그림과 같이 면전하 밀도가 각각  Cm ,   Cm 인 무한한 넓이의 평행판 전하가 간 격  m만큼 떨어져 있다. 평행판 사이의 임의의 점에서 전기장의 세기는? (단, 는 자유공간의 유전율을 나타내고,  는 축 방향의 단위벡터를 나타낸다.) ①     NC ②    NC ③     NC ④    NC 22. 특성 임피던스가  인 전송선의 출력단에  의 부하를 연결한 경우 부하 지점에서 의 전압 반사계수와 정재파비(Voltage Standing Wave Ratio)를 순서대로 바르게 나열한 것은? ①     ②     ③     ④     23. 폐회로를 쇄교하는 자속의 변화에 의한 유도 전류의 방향을 결정하는 법칙과 유도기전력의 크기를 결정하는 법칙을 제대로 짝지은 것은? ① 암페어(Ampere)의 법칙, 비오-사바르(Biot-Savart)의 법칙 ② 렌츠(Lenz)의 법칙, 패러데이(Faraday)의 법칙 ③ 쿨롬(Coulomb)의 법칙, 가우스( auss) 법칙 ④ 로렌츠(Lorentz)의 법칙, 스넬(Snell)의 법칙 24. 다음 그림과 같이 비투자율이   ,    인 두 자성체가 평면에서 경계면을 이루고 있고, 경계면에서 표면 전류는 0이다.    일 때 tan 는? ①   ②   ③   ④ 1 25. 자속밀도가 B    cos T와 같이 시 간에 따라 변할 때 다음 그림과 같이 xy평면 상에서 중심이 원점, 반경이 10[cm]인 정지상 태의 원형 도체 루프에 유도되는 기전력 의 시간    msec에서의 값은? ① V ② V ③ V ④ V