2025년 전기산업기사 1회차 18번

Question

원점 주위의 전류밀도가 J=\frac{2}{r}a_r[A/m^2] 인 분포를 가질 때 반지름 5[cm]의 구면을 지나는 전전류는?

Accepted Answer

이 문제는 **전류 밀도**와 **전전류**의 관계를 이해하는 것이 핵심입니다. 전류 밀도($J$)가 주어졌을 때, 특정 면을 통과하는 전전류($I$)는 전류 밀도를 해당 면에 대해 면적분하여 구할 수 있습니다. **정답 이유:** 주어진 전류 밀도 $J = \frac{2}{r}a_r$는 반지름 방향으로만 존재하며, 반지름 $r$에 반비례합니다. 반지름 5cm의 구면을 지나는 전전류를 구하기 위해, 이 전류 밀도를 구면의 넓이에 대해 적분하면 됩니다. 적분 결과는 $0.4\pi$가 됩니다. **핵심 개념:** * **전류 밀도 (J):** 단위 면적당 흐르는 전류의 양으로, 방향을 가집니다. * **전전류 (I):** 특정 면을 통과하는 총 전류의 양입니다. * **면적분:** 전류 밀도를 면에 대해 적분하여 총 전류를 계산하는 방법입니다.

2025년 전기산업기사 1회차 18번 - 기출문제 및 해설

문제 1