【전기자기학】 2026 국가공무원 5급(기술) 제1문

2026 국가공무원 5급(기술) 제1문^]

 

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a. 맥스웰 제1법칙

b. 커패시터

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Q. 그림과 같이 동심 원통형 커패시터를 이용하여 오일 탱크의 유량(또는 액위)을 측정하는 센서를 고려하자. 내부 도체의 반경은 a [m], 외부 도체의 반경은 b [m], 원통 전체 길이는 L [m]이다. 원통 내부에는 아래쪽부터 높이 h [m]까지 오일이 채워져 있으며, 상부는 공기로 채워져 있다. 공기의 유전율은 ε₁ [F/m], 오일의 유전율은 ε₂ [F/m]이며, 내부 도체 전위를 기준으로 V(a) = 0 [V]으로 두고, 외부 도체 전위를 V(b) = V₀ [V]라 가정할 경우, 다음 물음에 답하시오. (단, 전체 길이(L)는 원통 외부 반경(b)보다 충분히 크고, 가장자리효과는 무시한다)

 

 

Q1. 내부와 외부 도체 사이의 위치를 r [m]이라 할 때 전기장 E(r) [V/m]과 전위분포 V(r) [V]를 구하시오. 

 

A1.

 

 

Q2. 오일이 채워지기 전의 원통형 커패시터의 커패시턴스 C [F]를 구하시오. 

 

A2.

 

 

Q3. 오일이 두 원통형 도체 사이에 h [m] 높이로 채워지면서 변화하는 커패시턴스 C (h) [F]를 구하시오.

 

A3.

 

 

입력: 2026.07.04 01:25