7급 국가직 전기자기학 2013년 기출문제

자유공간에서 원점에 있는 점전하 $Q$[C]와 $z$축상에 있는 무한 선전하 ${\rho }_l$[C/m]에 의한 전계의 크기를 각각 $E_1$과 $E_2$라 할 때, 점(0,1,0)에서 $E_1$=$E_2$가 되기 위한 ${\rho }_l$[C/m]은?

원형루프를 통과하는 자속밀도의 크기 $B$가 시간에 따라 변할 때, 원형루프에 전류 I가 유도되어 흐른다. 아래 그림ㄱ ～ ㄹ에서 유도전류의 방향이 옳은 것으로만 묶인 것은?

자유공간에서 각주파수 $\omega$인 평면파의 전계가 $\vec{E}=E_0{e}^{-j(kz-\omega t)}\overrightarrow{a_x}$[V/m]로 주어질 때, 자계 $\vec{H}$[A/m]는? (단, $E_0$와 $k$는 상수이며, ${ϵ}_0$, ${\mu }_0$는 각각 자유공간의 유전율과 투자율이다)

두 금속 평행판 사이가 진공으로 채워진 평판 커패시터를 1 [V]로 충전시킨 후, 전원을 끊고 비유전율 10인 유전체로 금속 평행판 사이를 모두 채웠을 때, 평행판 양단에 나타나는 전압 [V]은? (단, 가장자리효과는 무시한다)

한 변의 길이가 1[m]인 정사각형 도체 루프가 $z=0$ 평면상에 놓여있다. 자속밀도 $\vec{B}$ $=4\cos (10t)\overrightarrow{a_z}$[Wb/m²]일 때, 이 루프에 흐르는 전류[A]의 최대값은? (단, 이 도체의 단위길이 당 저항 $R=1$[Ω/m]이다)

도전율 $\sigma =$ 10[S/m], 비유전율 ${ϵ}_r=$ 2인 매질에서 전계의 크기가 $E=50\sin (\omega t)$[V/m]이다. 전도전류밀도와 변위전류밀도가 같게 되는 주파수[GHz]는? (단, $\omega$는 각주파수를 나타내며, ${ϵ}_0=\frac{10^{-9}}{36\pi }$[F/m]이다)

원점으로부터 거리 r[m]에서의 체적전하밀도가 ${\rho }_v=\frac{e^{-r/a}}{r^2}$[C/m³]로 주어진 경우, 원점을 중심으로 하고 반경이 $a$[m]인 구 내부의 총 전하량 $Q$[C]는?

아래 자기회로에서 권선수가 200회인 코일에 3[A]의 전류가 흐른다. 자기코어의 단면적은 모든 부분에서 2[m²]로 동일하며 코어의 비투자율 ${\mu }_r=$ 5000 일 때, 다음 설명 중 옳은 것은? (단, ${\mu }_0=4\pi \times 10^{-7}$[H/m], $\pi =3$으로 계산한다)

자유공간에서 균일한 자속밀도 $\vec{B}$ $=2\overrightarrow{a_z}$[Wb/m²]내에 일정한 각속도 $\omega \overrightarrow{a_{\varphi }}$[rad/s]로 회전하고 반지름 $a$[m]인 원형 금속판의 회전면이 자속밀도 $\vec{B}$ 와 수직으로 놓여있다. 이 원형 금속판의 가장자리와 중심 사이에서 발생하는 기전력 $V_{emf}$[V]은?

$z$방향으로 균일한 자속밀도 $\vec{B}$ $=1\overrightarrow{a_z}$[T]가 존재하는 공간에 점 A(1,0,1), B(3,0,1), C(3,0,4), D(1,0,4)를 꼭짓점으로 갖는 직사각형 도체루프가 있다. A-B-C-D 방향으로 6[mA]의 전류가 흐른다고 할 때, 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

자유공간에서 한 변의 길이가 2[m]인 정사각형 루프에 2[A]의 전류가 흐를 때, 그 루프의 중심에서 자속밀도의 크기[T]는? (단, ${\mu }_0$는 자유공간의 투자율이다)

Stokes정리에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

무한대의 도전율을 갖는 완전도체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

무한하고 균일한 평판전하에 의한 전계의 세기에 대한 설명으로 옳은 것은?

다음 발명장치에는 균일한 자속밀도 $\vec{B}$가 작용하는 공간에 스위치가 주기적으로 상하개폐하도록 되어 있으며, 전압을 검출하기 위한 전압계가 장착되어 있다. 다음 장치에 대한 설명으로 옳은 것은?

$x=0$을 경계로 $x$<$0$영역(영역1)은 비투자율 ${\mu }_{r1}=$ 4인 무손실 자성체이고 $x$>$0$영역(영역2)은 비투자율 ${\mu }_{r2}=$ 2인 무손실 자성체이다. 경계면에 표면전류밀도 $\vec{K}=20\overrightarrow{a_y}$[A/m]가 있을 때, 영역2의 자계 ${\vec{H}}_2$의 크기[A/m]는? (단, 영역1의 자계 ${\vec{H}}_1=10\overrightarrow{a_x}-20\overrightarrow{a_y}+30\overrightarrow{a_z}$[A/m]이다)

전자기파가 자유공간에서 미지의 무손실 매질 영역으로 수직입사할 때, 경계면에서 반사가 일어나지 않았다. 이 매질내에서의 전파속도가 10⁸[m/s]일 때, 이 매질의 비유전율 ${\epsilon }_r$과 비투자율 ${\mu }_r$은? (단, 자유공간에서 전파속도는 $3\times 10^8$[m/s]이다)

비유전율 ${\epsilon }_r$ 비투자율 ${\mu }_r$

내부 도체($\rho \le a$)와 외부 도체($3a\le \rho \le 5a$)로 이루어지고 무한히 긴 동축선로에 전류 I=2$\pi a$[A]가 균일하게 흐르고 있다. $\rho =4a$일 때 자계의 크기[A/m]는? (단, 내부도체와 외부도체 사이는 자유공간이며, $\rho$는 동축선로의 중심축으로부터의 거리이다)

자유공간에서 두 점전하 사이에 작용하는 힘이 6[N]이었다. 자유공간을 유전체로 모두 채웠더니 두 점전하 사이에 작용하는 힘이 3[N]으로 되었다. 이 유전체의 비유전율 ${\epsilon }_r$은?

무한한 길이의 무왜곡선로(Distortionless line)에서 주파수에 따라 변화하는 값은?