2010년03월07일 19번

[전기자기학]
유전율이 각각 다른 두 유전체가 서로 경계를 이루며 접해 있다. 다음 중 옳지 않은 것은? (단, 이 경계면에는 진전하분포가 없다고 한다.)

① 경계면에서 전계의 접선성분은 연속이다.
② 경계면에서 전속밀도의 법선성분은 연속이다.
③ 경계면에서 전계와 전속밀도는 굴절한다.
④ 경계면에서 전계와 전속밀도는 불변이다.

(정답률: 58%)

문제 해설

"경계면에서 전계와 전속밀도는 불변이다."가 옳지 않은 것이다.

이유는 경계면에서 전기장이나 전류밀도가 연속이기 때문에, 경계면에서 전계의 접선성분과 전속밀도의 법선성분이 연속이어야 한다. 따라서 "경계면에서 전계의 접선성분은 연속이다."와 "경계면에서 전속밀도의 법선성분은 연속이다."는 옳은 설명이다.

하지만 경계면에서 두 유전체의 유전율이 다르기 때문에, 전기장이나 전류밀도가 굴절(refraction)되어 경계면에서 전계와 전속밀도가 변화할 수 있다. 따라서 "경계면에서 전계와 전속밀도는 굴절한다."라는 설명도 가능하다.

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