내 경험, 생각, 스크랩

자계내에서 도선을왕복 운동시키면 도선에 기전력이 유기된다.

유도기전력 e = vBlsinθ

출처 : 2018-1

2017-1

2016-1

2015-3

2014-2

#전류 종류

전도전류

대류전류

변위전류

   I= $\frac{∂Q}{∂t}$=$\frac{∂D}{∂t}S$

  변위전류밀도 $J_d$=$\frac{I_d}{S}$= $\frac{∂D}{∂t}$

  rotH = J + $\frac{∂D}{∂t}$ 

출처: 2018-3

출처: 2018-2

출처: 2016-1

출처: 2015-1

출처: 2013-3

출처: 2012-2

출처: 2012-1

C=$\frac{Q}{V}$

평행판 콘덴서 

   C=$\frac{S}{d}ε_0$

> 면적이 S[㎥]인 금속판 2매를 간격이 d[m]되게 공기 중에 나란하게 놓았을 때 두도체 사이의 정전용량[F]은?

정답 ; C=$\frac{S}{d}ε_0$

출처: 필기 2017-1

> 진공 중에 있는 반지름 a[m]인 도체구의 정전용량[F]은?

   정답 : $4πε_0a$

> 역률 개선용 콘덴서를 부하와 병렬로 연결하고자 한다. Δ 결 선 방식과 Y결선 방식을 비교하면 콘덴서의 정전용량 Y [μ F] 의 크기는 어떠한가?

    정답: Δ결선방식이 Y결선방식의 ⅓이다.

출처 : 2015-1

> 내구의 반지름이 a[m], 외구의 내 반지름이 b[m]인 동심 구형 콘덴서의 내구의 반지름과 외구의 내 반지름을 각각 2a[m], 2b[m]로 증가시키면 이 동심구형 콘덴서의 정전용량은 몇 배로 되는가?

 정답 : 2
 풀이 : $\frac{4πε_0(2a)(2b)}{2b-2a}$=2x$\frac{4πε_0ab}{b-a}$

> 

>  전속밀도에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

① 전속은 스칼라량이기 때문에 전속밀도도 스칼라량이다.
② 전속밀도는 전계의 세기의 방향과 반대 방향이다.
③ 전속밀도는 유전체 내에 분극의 세기와 같다.     
④ 전속밀도는 유전체와 관계없이 크기는 일정하다.

정답 : ④

출처 : 2015-1

유전체 중의 전속밀도

패러데이관
1) 단위전하에서 나오는 전속선의 관
2) 전속선의 양 관끝에 ±1[C]의 전하 존재
3) 패러데이 관수 = 전속선 수
4) 패러데이 관의 밀도 = 전속 밀도

> 패러데이관의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 패러데이관 중에 있는 전속수는 그 관속에 진전하가 없으면 일정하며 연속적이다.    
② 패러데이관의 양단에는 양 또는 음의 단위 진전하가 존재 하고 있다.     
③ 패러데이관 한 개의 단위 전위차 당 보유에너지는 1/2[J]이다.    
④ 패러데이관의 밀도는 전속밀도와 같지 않다.

정답 : ④
해설: 같지 않다 -> 같다

출처: 전기기사 필기 전자기학 2018-1회

회로비교

자기회로	전기회로
자속 Ø [wb]	전류 I [A]
자계	전계
기자력 F=NI [AT] 자속을 만드는 원동력	기전력 E=IR [V] 전류를 만드는 원동력
자속밀도	전류밀도
투자율	도전율
자기 전항 Rm [AT/wb]	전기 저항 R [Ω]

철심부의 평균 길이가 l₂, 공극의 길이가 l₁, 단면적이 S인 자기회로이다. 자속밀도를 [wb/m²]로 하기 위한 기자력 [AT] ?

정답 : $\frac{B}{μ_0}(l_1+\frac{l_2}{μ_s})$

출처 : 전기기사 필기 2016-3

자기회로와 전기회로의 대응으로 틀린 것은 ? 
①  자속 ↔ 전류     ② 기자력↔ 기전력   ③ 투자율 ↔유전율  ④자계의 세기↔ 전계의 세기
정답: 3
투자율 <-> 도전율

자계의 세기 핵심 공식

$\frac{nI}{2πr}tan\frac{π}{n}$
n=변의 갯수

> 한 변의 길이가 l[m]인 정삼각형 회로에 전류 I[A]가 흐르고 있을 때 삼각형 중심에서의 자계의 세기 는 [AT/m] ?

정답 : $\frac{9I}{2πl}$

출처 : 전기기사 필기 전자기학 2016-1

> 무한장 직선도체가 있다 이 도체로부터 수직으로 0.1[m] 떨어진 점의 자계의 세기가 180 AT/m이다. 이 도체로부터 수  . 직으로 0.3m떨어진 점의 자계의 세기   [AT/m]는 ?

풀이 : 180 : H = $\frac{1}{0.1}$ : $\frac{1}{0.3}$
정답 : 60[AT/m]

출처 : 2015-1

> 와전류와 관련된 설명으로 틀린 것은 ?     

① 단위 체적당 와류손의 단위는 [W/m³]이다.     
② 와전류는 교번자속의 주파수와 최대자속밀도에 비례한다.      .
③ 와전류손은 히스테리시스손과 함께 철손이다.
④ 와전류손을 감소시키기 위하여 성층철심을 사용한다.

정답 : ②

전기기사 필기 전자기학 2015-1

와류손이 200[w]인  3300/210[v], 60[Hz] 용 단상 변압기를 50[Hz],3000[V] 의 전원에 사용하면 이 변압기의 와류손은 약 몇 로 되는가?

풀이, 정답 : 200x($\frac{3000}{3300}$)² ≒ 165.3[w]

출처: 전기기사 필기 2015-2

자속밀도 = 투자율x 자기장 세기 = B＝µH 
B:자속 밀도(Wb/m2),
µ:투자율(H/m) = $μ_0μ_s$ =  $(4π \times 10^{-7})$x비투자율
H:자기장 세기(A/m) 

환상철심의 평균 자계의 세기가 3000AT/m이고, 비투자율이 600인 철심 중의 자화의 세기는 약 몇  [$Wb/m^2$] 인가 ? 

정답 : 2.26 [${Wb}/{m^2}$] 

풀이 :   J= $μ_0(μ_s-1)H = (4π \times 10^{-7}) \times (600-1) \times 3000 $
             J : 자석화 되는 세기
             $μ_0$: 절대 투자율, 진공의 투자율

출처 :  전기기사 필기시험 전자기학 2019-3회

길이  l[m], 지름 d[m]인 원통이 길이 방향으로 균일하게 자화되어 자화의 세기가 J[Wb/$m^2$] 인 경우 원통 양단에서의 전자극의 세기 [Wb]는  ? 

정답 : $\frac{πd^2J}{4}$

풀이 : 전자극의 세기  = 자화의세기 ㆍ 면적 = $π(d/2)^2J$ = $\frac{πd^2J}{4}$

출처 :  전기기사 필기시험 전자기학 2018-3회, 2015-2

다음의 관계식 중 성립할 수 없는 것은? (단, μ는 투자율, $μ_0$는 진공의 투자율, x는 자화율, J는 자화의 세기이다.)

① μ=$μ_0$+x ② J=xB ③ $μ_0$=1+$\frac{x}{μ_0}$ ④ B=μH

정답 ②
해설:  
μ는 투자율 : 매질 특성에 따라 자성의 특성을 설명하는 비율, B: 매질내의 자속 밀도

출처 전기사시 필기시험 전자기학 2016-3회

암기사항 :

무한 선전하의 전계(전기장) 공식 $$\frac{ρ_L}{2πε_0r}$$

$ρ_L$ 선전하 밀도, r 거리

진공 중에서 무한장 직선도체에 선전하밀도 $ρ_L=2 \times π 10^-3$ C/m가 균일하게 분포된 경우

직선도체에서 2m와 4m 떨어진 두 점사이의 전위차는 몇 V인가  ?

정답 : $ \frac {10^{-3}}{ε_0}ln2$

풀이 :  $V = \frac{ρ_L}{2πε_0} ln \frac{r_2}{r_1}$

출처 : 전기기사필기시험 2019-1

선전하밀도 ρ[C/m]를 갖는 코일이 반원형의 형태를 취할  때,  반원의 중심에서 전계의 세기를 구하면 몇 V/m인가 ?

단 반지름은 r[m]이다 

정답 :  $\frac{ρ}{2πε_0r} $

출처 : 전기기사필기시험 2016-3

자유공간 중에 x=2, z=4인 무한장 직선상에  $ρ_L$[C/m]인 균일한 선전하가 있다.

점 (0, 0, 4)의 전계 E[V/m]는 ?

정답 :  $\frac{-ρ_L}{4πε_0} a_x$

출처 : 전기기사필기시험 2016-2

무한장 선로에 균일하게 전하가 분포된 경우 선로로부터 r[m] 떨어진 P점에서의 전계의 세기 E[V/m]는 얼마인가? (단 선전하 밀도는 $ρ_L$[C/m]이다.)

정답 : $\frac{ρ_L}{2πε_0r}$

출처 : 전기기사필기시험 2015-1

진공내의 점 (3, 0, 0) (m)에  $4×10^{-9}$C 의 전하가 있다.

이때 점 (6, 4, 0)(m)의 전계의 크기는 약 몇 V/m이며 전계의 방향을 표시하는 단위벡터는 어떻게 표시되는가?

3개의 점전하 Q1=3C, Q2=1C, Q3=-3C 을 점  P1(1,0,0), P2(2,0,0), P3(3,0,0) 에 어떻게 놓으면 원점에서 전계의 크기가 최대가 되는가? 



정답 : P1에 Q1, P2에 Q2, P3에 Q3 

출처: 전기기사 필기시험 2018-3회

점전하에 의한 전계의 세기[V/m] 를 나타내는 식은?
(단 r 은 거리 Q는 전하량, λ는 선전하 밀도, σ는 표면전하 밀도이다.) 



정답 : $\frac{1}{4πε_0} \frac{Q}{r^2}$

출처: 전기기사 필기시험 2017-2회

비오 사바르 법칙

$$\large d\vec{B}(\vec{r})=\frac{\mu_0}{4\pi}\frac{I d\vec{s} \times (\vec{r}-\vec{r}_{wire})}{|\vec{r}-\vec{r}_{wire}|^3}$$

자계의 세기 계산 예

1) 반지름이 a[m]인 원형코일 중심의 자계

2) 원형코일 중심축상의 자계

3) 점삼각형 중심의 자계

4) 정사각형 중심의 자계

$$\frac{2\sqrt{2}I}{πl}$$

5) 정육각형 중심의 자계

6) 정n각형 중심의 자계

암페어 주회적분 법칙

 1) 무한장 직선전류에 의한 자계

$$H=\frac{I}{2πR}$$

 2) 무한장 원통형 도체에 흐르는 전류에 의한 자계

 3) 환상 솔레노이에 의한 자계

 4) 무한장 직선 솔레노이드

플레밍의 왼손번칙 -> 전동기 원리

유기 기전력 = BlvsinΘ [N]

자계내의 코일의 회전력

T=NBIScosΘ [Nm]

무한장 직선형 도선에 I[A]의 전류가 흐를 경우 도선으로부터 R[m]떨어진 점의 자속밀도 B[Wb/m²]는?

정답: B=$\frac{μI}{2πR}$

풀이: 

       1)무한장 직선 전류에 의한 자계

       2)자속 밀도

출처: 전기기사 필기 시험 전자기학 2019-3회

정답 : $\frac{qvsinθ}{4πr^2}$

풀이: 비오사바르 법칙

출처: 전기기사 필기 시험 전자기학 2019-1회

한 변의 길이가 l[m]인 정사각형 도체 회로에 전류 I[A]를 흘릴 때 회로의 중심점에서 자계의 세기는 몇 [AT/m]인가?

정답 : $\frac{2\sqrt{2}I}{πl}$

출처: 전기기사 필기 시험 전자기학 2018-2회

Bio-Savart의 법칙에 의하면, 전류소에 의해서 임의의 한 점(P)에 생기는 자계의 세기를 구할 수 있다. 다음중 설명으로 틀린 것은?

① 자계의 세기는 전류의 크기에 비례한다      

②  MKS 단위계를 사용할 경우 비례상수는 1/4π 이다     

❸ 자계의 세기는 전류소와 점 와의 거리에 반비례한다.

④ 자례의 방향은 전류소 및 이 전류소와 점 P를 연결하는 직선을 포함하는 면에 법선방향이다.

출처: 전기기사 필기 시험 전자기학 2018-2회

솔레노이드(환상철심)

$L= {μSN^2\over l}$

두 개의 평행 왕복도체

동축 케이블

 $\frac{μ}{2π}ln\frac{b}{a}$

상호 인덕턴스

> 단면적이 s(m^2) 단위 길이에 대한 권수가 n( 회/m) 인 무한히 긴 솔레노이드의 단위 길이당 자기인덕턴스 는 (H/m) ? 

>가공선 계통은 지중선 계통보다 인덕턴스 및 정전용량이 어떠한가? 

>송전선의 특성임피던스는 저항과 누설 컨덕턴스를 무시하면 어떻게 표현되는가? (단 은 선로의 인덕턴스  ? ( L , C 는 선로의 정전용량이다.)

> 내부도체의 반지름이 a[m]이고, 외부 도체의 내반지름이 b[m], 외반지름이 c[m] 인 동축 케이블의 단위 길이당 자기 인덕턴스는 몇 인가 H/m ?

    정답 :  $\frac{μ}{2π}ln\frac{b}{a}$

>자기 인덕턴스가 0.1H인 코일에 실효값   100V, 60Hz, 위상각 0도 인 전압을 가했을 때 흐르는 전류의 실효값 크기는 약 몇 A 인가? 

>어떤 환상 솔레노이드의 단면적이 S이고 자로의 길이가  ℓ 투자율이 μ라고 한다 이 철심에 균등하게 코일을 N회 감고 . 전류를 흘렸을 때 자기 인덕턴스에 대한 설명으로 옳은 것 은? 

1. 투자율 μ 에 반비례한다.
2. 권선수 $N^2$에 비례한다. 
3. 자로의 길이 ℓ에 비례한다.
4. 단면적 S에 반비례한다.

>1km당 인덕턴스 25mH, 정정용량 0.005 μF의 선로가 있다. 무손실 선로라고 가정한 경우 진행파의 위상 (전파) 속도는  약 몇 km/s인가  ? 

> 환상철심에 권수 3000회 A코일과 권수 200회 B코일이 감겨져 있다 A코일의 자기인덕턴스가 360mH일 때 두 코일의 상호 인덕턴스는 몇 mH인가? (단 결합계수는 1이다 ) 

> 단도체 방식과 비교할 때 복도체 방식의 특징이 아닌 것은 ? 

1.  안정도가 증가된다.  
2.  인덕턴스가 감소된다.
3.  송전용량이 증가된다.      
4.  코로나 임계전압이 감소된다.

> 송배전 선로에서 도체의 굵기는 같게 하고 도체간의 간격을 크게 하면 도체의 인덕턴스는?