전자기학
전자파
방사밀도
2008.5 기출
점 A에서 50kW 전자파를 구면파로 방사할 때 100km 떨어진 점의 전력밀도는 약 몇 W/m²인가?
- ① 3.98×10⁻⁷ 정답
- ② 5×10⁻⁵
- ③ 1.6×10⁻⁶
- ④ 3.98×10⁻⁵
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(P=\dfrac{W}{4\pi r^2}=\dfrac{50000}{4\pi(10^5)^2}\approx3.98\times10^{-7}\,\text{W/m}^2\).
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(P=\dfrac{W}{4\pi r^2}=\dfrac{50000}{4\pi(10^5)^2}\approx3.98\times10^{-7}\,\text{W/m}^2\).