유전체 경계조건 (문제 풀이용 패턴 및 기출 패턴 10문)

유전체 경계조건 (문제 풀이용 패턴)

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1️⃣ 문제에서 먼저 이것부터 본다

👉 경계면에서 뭐를 묻는지 체크

문제는 딱 3개 유형만 나온다

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유형 ① 접선 성분 물어봄

👉 키워드

• “접선”
• “평행 방향”
• “옆 방향”

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🔥 바로 답

👉 E는 같다

E1t=E2tE_{1t} = E_{2t}E1t​=E2t​

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✔️ 풀이 생각

👉 “옆으로 흐르는 건 안 끊긴다”

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유형 ② 법선 성분 물어봄

👉 키워드

• “수직”
• “법선”
• “경계면을 통과”

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🔥 바로 판단

👉 표면전하 있는지 확인

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✔️ 전하 없으면

D1n=D2nD_{1n} = D_{2n}D1n​=D2n​

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✔️ 전하 있으면

D1n−D2n=ρsD_{1n} - D_{2n} = \rho_sD1n​−D2n​=ρs​

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👉 이거 하나 때문에 문제 틀린다

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유형 ③ 유전율 다를 때 E 비교

👉 키워드

• “유전율 다름”
• “ε1, ε2”
• “전기장 크기 비교”

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🔥 공식 바로 적용

ε1E1=ε2E2\varepsilon_1 E_1 = \varepsilon_2 E_2ε1​E1​=ε2​E2​

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✔️ 판단법

👉 유전율 큰 쪽 → E 작다

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2️⃣ 문제 푸는 순서 (이거 외워라)

STEP 1

👉 접선인지 / 법선인지 확인

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STEP 2

👉 법선이면 → 전하 유무 체크

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STEP 3

👉 유전율 나오면 → E 비교

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3️⃣ 실제 문제처럼 해보자

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문제 1

“경계면에서 접선 방향 전기장은 어떻게 되는가?”

👉 답

✔ 같다

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문제 2

“표면전하가 없는 경우, 법선 방향 전속밀도는?”

👉 답

✔ 같다

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문제 3 (함정)

“유전율 ε1 > ε2 일 때 전기장 크기?”

👉 답

✔ E1 < E2

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문제 4 (진짜 많이 틀림)

“표면전하 존재 시 조건은?”

👉 답

✔

D1n−D2n=ρsD_{1n} - D_{2n} = \rho_sD1n​−D2n​=ρs​

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4️⃣ 한방 암기 공식

👉 접선 = E

👉 법선 = D

👉 전하 있으면 D 달라짐

👉 ε 크면 E 작다

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5️⃣ 시험장에서 이렇게 생각해라

👉 “방향 문제냐?”
→ 접선이면 끝 (E 같다)

👉 “통과 문제냐?”
→ 법선이면 D

👉 “비교 문제냐?”
→ ε 보고 판단

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🔥 HS용 진짜 핵심

이 파트는 이해보다

👉 패턴 인식 문제다

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💥 최종 한 줄

👉 접선은 E, 법선은 D, 전하는 변수

 

[전기기사] 유전체 경계조건 기출형 10문제 (난이도 순)

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🟢 Lv.1 (기초 – 무조건 맞춰야 함)

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①

경계면에서 접선 방향 전기장은?

① 증가한다
② 감소한다
③ 같다
④ 0이다

👉 정답: ③

✔ 접선 = E = 항상 같다

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②

표면전하가 없는 경우, 법선 방향 전속밀도는?

① 증가
② 감소
③ 같다
④ 0

👉 정답: ③

✔ 법선 + 전하 없음 → D 같다

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③

다음 중 맞는 것은?

① 접선 E는 불연속
② 법선 D는 항상 연속
③ 접선 E는 연속
④ E는 항상 같다

👉 정답: ③

✔ 접선만 항상 연속

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🟡 Lv.2 (기본 응용)

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④

유전체 경계에서 접선 전기장이 연속인 이유는?

① 전하 보존
② 에너지 보존
③ 전기장이 끊기지 않기 때문
④ 유전율 때문

👉 정답: ③

✔ 핵심 개념 문제

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⑤

경계면에서 표면전하 밀도 ρs​가 존재할 때 성립하는 식은?

✔ 시험 단골 공식

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⑥

유전율이 다른 두 유전체에서 전속밀도 D의 법선 성분은?

① 항상 다름
② 항상 같음
③ 전하 없으면 같음
④ 항상 0

👉 정답: ③

✔ 조건 문제

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🟠 Lv.3 (계산 + 비교)

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⑦

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⑧

두 유전체에서

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이 성립하는 조건은?

① 접선 성분
② 법선 성분
③ 전체 전기장
④ 자기장

👉 정답: ②

✔ 법선에서 나오는 관계

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🔴 Lv.4 (함정 문제)

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⑨

다음 중 틀린 것은?

① 접선 E는 항상 같다
② 법선 D는 항상 같다
③ 표면전하 없으면 D는 같다
④ 유전율 다르면 E는 달라진다

👉 정답: ②

✔ “항상”이 함정

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⑩

유전체 경계에서 접선 성분이 불연속이 되는 경우는?

① 항상 불연속
② 전하 있을 때
③ 없다
④ 유전율 다를 때

👉 정답: ③

✔ 접선 E는 무조건 연속