2024년 국가직 7급 공개경쟁채용 전기자기학 나책형 기출문제
2024년 국가직 7급 공개경쟁채용 전기자기학 나책형 25문항 중 14문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 25분입니다. 나머지 11문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.
- 1번정전계 내의 완전도체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ①도체 표면은 등전위면이다.
- ②도체 내부의 전계는 0이다.
- ③도체 표면에는 전하가 분포할 수 없다.
- ④도체 표면에 수직한 전계가 존재할 수 있다.
- 2~3번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 4번z축상에 투자율 \mu, 반지름 a인 무한히 긴 원통형 도체가 놓여 있다. 균일한 전류 I \,[A]가 도체를 통해 + z축 방향으로 흐를 때, 원통축으로부터의 거리가 \rho인 위치에서 자속밀도 {\vec{{B \, \,}}}[Wb/m2]의 크기는? (단, 0 < \rho < a이다)
- ①\frac{{\mu I}}{{2 \pi \rho}}
- ②\frac{{\mu I}}{{\pi \rho}}
- ③\frac{{\mu I \, \rho}}{{2 \pi a^{{2}}}}
- ④\frac{{\mu I \, \rho}}{{\pi a^{{2}}}}
- 5번전계가 {\vec{{E \, \,}}} = E_{{x 0}} e^{{- j [ \omega t - \beta ( \omega ) z ]}} \, {\vec{{a_{{x}}}}} \,[V/m]인 전자기파에서, \beta ( \omega )와 E_{{x 0}}만 알려져 있을 때, 알 수 없는 것은? (단, 각주파수 \omega의 함수인 \beta ( \omega )와 E_{{x 0}}는 실숫값을 가진다)
- ①군속도
- ②위상속도
- ③편파특성
- ④포인팅 벡터
- 6번z = 0인 xy－평면에 무한 면전류 {\vec{{K \, \,}}} = \, 6 {\vec{{a_{{x}}}}} \,[A/m]가 흐르고, y = 0, z = 3인 지점에서 + x축 방향으로 무한 선전류 I \,[A]가 흐른다. 직각좌표계 ( 0 , \, \, 0 , \, \, 1 )의 위치에서 두 전류원에 의한 자계 {\vec{{H \, \,}}}[A/m]가 0이 되는 전류 I \,[A]는? (단, 길이의 단위는 [m]이다)
- ①6 \pi
- ②9 \pi
- ③12 \pi
- ④15 \pi
- 7번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 8번2[nC]의 양전하가 일정한 속도 {\vec{{v}}} \, = 5 {\vec{{a_{{x}}}}} \,[m/s]로, 전계 {\vec{{E}}} \, =10 {\vec{{a_{{y}}}}} \,[V/m]와 자속밀도 {\vec{{B}}} \, = B_{{0}} {\vec{{a_{{z}}}}} \,[Wb/m2]인 자유공간에서 이동할 때, 양전하가 등속 운동하는 B_{{\, 0}}는?
- ①－50
- ②－2
- ③2
- ④50
- 9번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 10번전계 {\vec{{E \, \,}}} \, = 5 \, \cos ( \, \omega t \, - \, \, 3 \pi x \, - \, 4 \pi z ) {\vec{{a_{{y}}}}} \,[V/m]인 평면 전자기파가 자유공간을 진행할 때, 파장 \lambda[m]는?
- ①0.1
- ②0.4
- ③0.7
- ④1.2
- 11번균일한 밀도 1[nC/m]인 무한 선전하가 자유공간의 z축상에 있다. 전하량 Q[C]인 점전하를 직각좌표계의 위치 ( 2 , \, \, 0 , \, \, 1 )에서 ( 1 , \, \, 0 , \, \, 3 )으로 이동할 때, 필요한 일[nJ]은? (단, \epsilon_{0}는 자유공간의 유전율이고, 길이의 단위는 [m]이다)
- ①\frac{{Q}}{{4 \pi \epsilon_{{0}}}} \ln 2
- ②\frac{{Q}}{{2 \pi \epsilon_{{0}}}} \ln 2
- ③\frac{{Q}}{{4 \pi \epsilon_{{0}} \ln 2}}
- ④\frac{{Q}}{{2 \pi \epsilon_{{0}} \ln 2}}
- 12~15번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 16번어떤 도체의 전도율이 \sigma = 6 \times 10^{{7}}[S/m], 유전율이 \epsilon_{{0}} = \frac{{10^{{- 9 \,}}}}{{36 \pi}}[F/m]일 때, 주파수 1[GHz]에서 흐르는 전도전류 진폭(I_{{c}})과 변위전류 진폭(I_{{d}})의 비 \frac{{I_{{c}}}}{{I_{{d}}}}는?
- ①5.4 \times 10^{{8}}
- ②1.08 \times 10^{{9}}
- ③2.16 \times 10^{{9}}
- ④5.4 \times 10^{{9}}
- 17번최대 전계의 크기가 E_{{\, 0}}[V/m]인 평면 전자기파가 자유공간으로부터 무손실 유전체 경계면에 수직 입사한다. 유전체의 비투자율 \mu_{{r}} = \,1이고 비유전율 \epsilon_{{r}} = \,9일 때, 유전체 내부를 진행하는 전자기파의 최대 전계의 크기[V/m]는? (단, 자유공간의 투자율과 유전율은 각각 \mu_{{0}} =\, 4 \pi \times 10^{{- 7}}[H/m], \, \epsilon_{{0}} = \frac{{10^{{- 9}}}}{{36 \pi}}[F/m]이다)
- ①\frac{{1}}{{4}} E_{{0}}
- ②\frac{{1}}{{2}} E_{{0}}
- ③E_{{0}}
- ④\frac{{3}}{{2}} E_{{0}}
- 18번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 19번최대 전계의 크기가 E_{{\, 0}}[V/m]인 평면 전자기파가 자유공간으로부터 비투자율 \mu_{{r}} = \,1인 무손실 유전체로 수직 입사한다. 자유공간에서 측정된 파동의 정재파비가 2일 때, 유전체의 비유전율은?
- ①1
- ②2
- ③4
- ④9
- 20번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 21번벡터 자기장 포텐셜이 {\vec{{A \, \,}}} = \rho^{{2}} {\vec{{a_{{\phi}}}}} \,[Wb/m]일 때, 원점을 중심으로 반지름이 a[m]인 xy－평면상의 원판을 통과하는 자속[Wb]은? (단, \rho는 원통좌표계에서 z축으로부터의 거리이다)
- ①0
- ②\pi a^{{3}}
- ③2 \pi a^{{3}}
- ④4 \pi a^{{3}}
- 22번길이 2[m], 단면적 25[cm2], 권선수 2,000회인 솔레노이드가 비투자율 \mu_{{r}} = \,1,000인 내부 철심을 가지고 있다. 이 솔레노이드에 1[A]의 전류가 흐를 때, 단위길이당 자기 인덕턴스[H/m]는? (단, 자유공간의 투자율 \mu_{{0}} = 4 \pi \times 10^{{- 7}}[H/m]이고 솔레노이드는 이상적이다)
- ①\frac{{\pi}}{{2}}
- ②\pi
- ③2 \pi
- ④4 \pi
- 23번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 24번내부 임피던스가 40[Ω]인 신호 발생기가 파장의 \frac{{1}}{{4}} 길이인 무손실 전송선을 통해 160[Ω]의 저항성 부하와 연결되어 있다. 전송선에 최대 전력이 전달되기 위한 전송선의 특성 임피던스[Ω]는?
- ①40
- ②80 \,
- ③120
- ④160
- 25번자유공간을 z축 방향으로 진행하는 평면 전자기파의 전계가 {\vec{{E \, \,}}} = 2 \cos ( 10^{{8}} t - 2 z ) {\vec{{a_{{x}}}}} \, + 2 \cos ( 10^{{8}} t - 2 z + n \pi ) {\vec{{a_{{y}}}}} \,[V/m]이다. 편파특성은? (단, n은 정수이다)
- ①선형 편파
- ②타원 편파
- ③음의 원형 편파
- ④양의 원형 편파