두 유전체 A, B의 경계면에 진전하가 없고, 전계가 그림처럼 법선과 … | [전기기사 필기] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

경계면을 얇게 감싸는 사각 폐경로에 $\oint E\cdot dl=0$을 적용하면, 면에 나란한 방향의 성분은 양쪽이 같아야 한다. 각을 법선에서 재고 있으므로 나란한 성분은 $E\sin\theta$이고, 따라서 $E_1\sin\theta_1=E_2\sin\theta_2$가 된다. 정답은 ③이다.
이 식을 $E_2$에 대해 풀면 $E_2=\dfrac{\sin\theta_1}{\sin\theta_2}E_1$이 나온다.
한편 면에 수직한 방향에서는 진전하가 없을 때 $D$가 이어지므로 $\epsilon_1E_1\cos\theta_1=\epsilon_2E_2\cos\theta_2$가 성립한다. 이 두 식을 나누면 굴절 법칙 $\dfrac{\tan\theta_1}{\tan\theta_2}=\dfrac{\epsilon_1}{\epsilon_2}$을 얻는데, 이는 유전율이 큰 쪽에서 각이 더 벌어진다는 뜻이다.
①은 수직 성분을 $D$가 아니라 $E$로 이었을 때, ②는 나란한 성분에 유전율을 곱했을 때, ④는 굴절 법칙의 좌우변을 뒤섞었을 때 나오는 잘못된 식이다.