매초마다 S면을 통과하는 전자에너지를 W=\int_{S} P \cdot… | [전기산업기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[전기산업기사 필기] 17년 1회차
매초마다 S면을 통과하는 전자에너지를 로 표시하는데 이 중 틀린 설명은?1
벡터 P를 포인팅 벡터라 한다.
2
n이 내향일 때는 S 면내에 공급되는 총 전력이다.
3
n이 외향일 때에는 S 면에서 나오는 총 전력이 된다.
4
P의 방향은 전자계의 에너지 흐름의 진행방향과 다르다.
해설
발문의 식 W = ∫S P·n dS [W]에서 P는 포인팅 벡터로, P = E × H [W/m2] 로 정의되는 단위면적당 전력밀도이다. 이를 면 S에 대해 법선 성분으로 적분하면 그 면을 매초 통과하는 전자에너지, 즉 전력이 된다.
법선벡터 n을 안쪽으로 잡으면 적분값은 면 안으로 공급되는 총 전력을, 바깥쪽으로 잡으면 면에서 밖으로 나가는 총 전력을 나타낸다. 부호가 방향의 선택에 따라 뒤집힐 뿐 물리적 의미는 같다.
포인팅 벡터는 정의상 전계와 자계의 벡터곱이므로 E와 H 모두에 수직이며, 그 방향이 곧 전자계 에너지가 흘러가는 진행 방향이다. 따라서 P의 방향이 에너지 흐름의 진행 방향과 다르다는 서술이 잘못된 설명이다.
내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.