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두 유전체의 경계면에 대한 설명 중 옳은 것은? | [전기철도기사 필기] 08년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기철도기사 필기] 08년 3회차
두 유전체의 경계면에 대한 설명 중 옳은 것은?
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두 유전체의 경계면에 전계가 수직으로 입사하면 두 유전체내의 전계의 세기는 같다.
2
유전율이 작은 쪽에 전계가 입사할 때 입사각은 굴절각 보다 크다.
3
경계면에서 정전력은 전계가 경계면에 수직으로 입사할 때 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 작용한다.
4
유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 전계가 경계면에 수직으로 입사할 때 유전율이 작은 쪽의 전계의 세기가 작아진다.
해설

전계가 경계면에 수직으로 입사할 때 경계면에 작용하는 정전력은 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 작용한다.

수직 입사에서는 전속밀도 D가 경계면 양쪽에서 같으므로 단위면적당 힘 f=D22εf=\dfrac{D^2}{2\varepsilon} 이 유전율이 작은 쪽에서 더 크게 나타나고, 그 결과 경계면은 유전율이 큰 매질에서 작은 매질 쪽으로 밀리게 된다.

  • 전계가 수직으로 입사할 때는 D가 같을 뿐 두 매질의 전계 세기(E)는 유전율에 반비례해 서로 다르다.
  • 굴절 법칙(tan⁡θ1/tan⁡θ2=ε1/ε2\tan\theta_1/\tan\theta_2=\varepsilon_1/\varepsilon_2)에 따르면 유전율이 작은 쪽에서 입사할 때 입사각은 굴절각보다 오히려 작다.
  • 유전율이 큰 쪽에서 작은 쪽으로 수직 입사할 때는 전속밀도가 같게 유지되므로 유전율이 작은 쪽의 전계 세기는 오히려 커진다.

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