2003년05월25일 60번
[전기자기학] 자유공간 중에서 자계 H =xz2ax[A/m]일 때 0 ≤ x ≤ 1, 0≤z≤1, y=0인 면을 통과하는 전전류는 몇 A 인가?
- ① 0.5
- ② 1.0
- ③ 1.5
- ④ 2.0
(정답률: 40%)
문제 해설
자계 H는 x와 z에만 의존하므로, y=0인 면을 통과하는 전전류는 x와 z에 대한 적분으로 구할 수 있다. 적분 경로는 y=0인 면을 수직으로 통과하는 것으로 하자.
전전류 밀도 J는 자계 H와 전기 유도 강도 E의 관계로 J = σE이다. 자유공간에서는 전하가 존재하지 않으므로 전기 유도 강도는 회전하지 않는다. 따라서 E = -∇φ로 표현할 수 있다. 여기서 φ는 전위이다.
전위는 전기장과 관련이 있다. 자유공간에서는 전기장이 존재하지 않으므로 전위는 일정하다. 따라서 전전류 밀도는 일정하다.
적분 경로는 y=0인 면을 수직으로 통과하므로, 적분 결과는 면적의 반만큼이 된다. 따라서 전전류는 0.5A이다.
전전류 밀도 J는 자계 H와 전기 유도 강도 E의 관계로 J = σE이다. 자유공간에서는 전하가 존재하지 않으므로 전기 유도 강도는 회전하지 않는다. 따라서 E = -∇φ로 표현할 수 있다. 여기서 φ는 전위이다.
전위는 전기장과 관련이 있다. 자유공간에서는 전기장이 존재하지 않으므로 전위는 일정하다. 따라서 전전류 밀도는 일정하다.
적분 경로는 y=0인 면을 수직으로 통과하므로, 적분 결과는 면적의 반만큼이 된다. 따라서 전전류는 0.5A이다.
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