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자유공간에서 x방향으로 진행하는 평면 전자파에서 암페어 주회적분의 법칙… | [전자기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 17년 3회차
자유공간에서 x방향으로 진행하는 평면 전자파에서 암페어 주회적분의 법칙을 나타내는 맥스웰 전자방정식의 y성분은?
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해설

x 방향으로 진행하는 평면파는 y·z 방향 변화가 없으므로, 암페어 법칙의 y 성분은 −∂Hz∂x=ε0∂Ey∂t-\dfrac{\partial H_z}{\partial x} = \varepsilon_0 \dfrac{\partial E_y}{\partial t} 이다.

자유공간(전도 전류 0)에서 암페어 주회 적분 법칙의 미분형 ∇×H=ε0∂E∂t\nabla \times H = \varepsilon_0 \dfrac{\partial E}{\partial t} 의 y 성분은
∂Hx∂z−∂Hz∂x=ε0∂Ey∂t\dfrac{\partial H_x}{\partial z} - \dfrac{\partial H_z}{\partial x} = \varepsilon_0 \dfrac{\partial E_y}{\partial t}
이고, z 방향 변화가 없으므로 ∂Hx∂z=0\dfrac{\partial H_x}{\partial z} = 0 이 되어 위 식만 남는다.

  • HyH_y 를 x 로 미분한 보기는 회전의 y 성분에 같은 축 성분 HyH_y 가 들어가지 않으므로 틀리다.
  • HxH_x 를 x 로 미분한 보기는 같은 축 방향 미분이라 회전이 아니라 발산에 들어가는 항이므로 틀리다.
  • HzH_z 를 y 로 미분한 보기는 회전의 x 성분에 들어가는 항이고, y 방향 변화도 없어 0 이므로 틀리다.

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