z>0인 영역에 투자율이 4 [μH/m]인 매질 I이 있고, z인 영역… | [7급 국가직 전기자기학] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[7급 국가직 전기자기학] 21년 1회차
z>0인 영역에 투자율이 4 [μH/m]인 매질 I이 있고, z<0인 영역에 투자율이 7 [μH/m]인 매질 II가 있다. 평면 z=0에 면전류 Js=2ax [kA/m]가 흐른다. 매질 I에서 B1=2ax−4ay+4az [mWb/m2]의 자속밀도가 주어질 때, 매질 II에서의 자속밀도 B2 [mWb/m2]는?
1
2ax−4ay+7az
2
0.5ax+2ay+7az
3
2ax−5ay+4az
4
3.5ax+7ay+4az
해설
매질 II의 자속밀도는 3.5ax+7ay+4azmWb/m2이다.
법선성분은 연속이다: B2z=B1z=4
접선성분은 az×(H1−H2)=Js(법선은 II에서 I로)를 따른다. H1=μ1B1=0.5ax−ay+azkA/m az×(ΔHxax+ΔHyay)=−ΔHyax+ΔHxay=2ax ΔHx=0,ΔHy=−2⇒H2x=0.5,H2y=1kA/m B2x=7×0.5=3.5,B2y=7×1=7mWb/m2
2ax−4ay+7az는 접선 B를 그대로 두고 법선 B를 바꾼 것으로 경계조건을 거꾸로 적용했다.
0.5ax+2ay+7az는 법선성분이 불연속이라 성립하지 않는다.
2ax−5ay+4az는 투자율 비와 면전류에 의한 접선 H의 변화를 반영하지 않았다.