Q19
전자파
전파 속도
비투자율 \(\mu_r = 1\), 비유전율 \(\varepsilon_r = 4\)인 매질에서 전자파의 전파 속도 v [m/s]는? (진공 중 광속 \(c = 3 \times 10^8\) [m/s])
💡 해설 보기
매질 내 전자파 속도
\[ v = \frac{c}{\sqrt{\mu_r \varepsilon_r}} = \frac{3 \times 10^8}{\sqrt{1 \times 4}} = \frac{3 \times 10^8}{2} = \mathbf{1.5 \times 10^8} \text{ [m/s]} \]
매질의 굴절률 \(n = \sqrt{\mu_r \varepsilon_r}\)
\[ v = \frac{c}{\sqrt{\mu_r \varepsilon_r}} = \frac{3 \times 10^8}{\sqrt{1 \times 4}} = \frac{3 \times 10^8}{2} = \mathbf{1.5 \times 10^8} \text{ [m/s]} \]
매질의 굴절률 \(n = \sqrt{\mu_r \varepsilon_r}\)
Q20
전자파
파장
주파수 f = 1 [GHz]인 전자파가 진공 중에서 전파될 때 파장 λ [m]는?
💡 해설 보기
전자파 파장
\[ \lambda = \frac{c}{f} = \frac{3 \times 10^8}{10^9} = \frac{3}{10} = \mathbf{0.3} \text{ [m]} \]
1 GHz = \(10^9\) Hz
\[ \lambda = \frac{c}{f} = \frac{3 \times 10^8}{10^9} = \frac{3}{10} = \mathbf{0.3} \text{ [m]} \]
1 GHz = \(10^9\) Hz
Q21
전자파
포인팅 벡터
전계 E = 100 [V/m], 자계 H = 1 [A/m]인 평면 전자파에서 포인팅 벡터(단위 면적당 전력) P [W/m²]는? (E와 H는 서로 수직)
💡 해설 보기
포인팅 벡터 \(\vec{P} = \vec{E} \times \vec{H}\)
E와 H가 수직일 때:
\[ |P| = E \cdot H = 100 \times 1 = \mathbf{100} \text{ [W/m²]} \]
포인팅 벡터는 전자파의 에너지 흐름 방향과 크기를 나타냅니다.
E와 H가 수직일 때:
\[ |P| = E \cdot H = 100 \times 1 = \mathbf{100} \text{ [W/m²]} \]
포인팅 벡터는 전자파의 에너지 흐름 방향과 크기를 나타냅니다.
Q22
전자파
맥스웰 방정식
맥스웰 방정식 중 \(\nabla \times \mathbf{E} = -\dfrac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}\)가 나타내는 법칙은?
💡 해설 보기
맥스웰의 4개 방정식
\[ \nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t} \quad \Rightarrow \text{ 패러데이 법칙} \]
변화하는 자계는 전계를 유도합니다 (전자유도 법칙의 미분형).
\[ \nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t} \quad \Rightarrow \text{ 패러데이 법칙} \]
변화하는 자계는 전계를 유도합니다 (전자유도 법칙의 미분형).
- \(\nabla \cdot \mathbf{D} = \rho\): 가우스 법칙 (전계)
- \(\nabla \cdot \mathbf{B} = 0\): 가우스 법칙 (자계)
- \(\nabla \times \mathbf{H} = \mathbf{J} + \frac{\partial \mathbf{D}}{\partial t}\): 암페어-맥스웰 법칙
Q129
전자파
전파속도
📄 2020.8 기출
비유전율 3, 비투자율 3인 매질에서 전자기파 속도 v와 진공 속도 v₀의 관계는?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{v_0}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{v_0}{\sqrt{3\times3}}=\dfrac{v_0}{3}\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{v_0}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{v_0}{\sqrt{3\times3}}=\dfrac{v_0}{3}\).
Q149
전자파
포인팅 벡터
📄 2020.6 기출
전계 E, 자계 H일 때 포인팅 벡터 P(W/m²)의 표현으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
전자유도·전자파 핵심
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
포인팅 벡터 \(P=E\times H\,[\text{W/m}^2]\), 전자파 에너지 흐름의 방향·크기.
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
포인팅 벡터 \(P=E\times H\,[\text{W/m}^2]\), 전자파 에너지 흐름의 방향·크기.
Q173
전자파
특성
📄 2019.8 기출
전자파의 특성에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
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
전자파는 E·H의 진동방향이 진행방향에 수직인 횡파입니다. '수평인 종파'라 한 ③이 틀립니다.
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
전자파는 E·H의 진동방향이 진행방향에 수직인 횡파입니다. '수평인 종파'라 한 ③이 틀립니다.
Q181
전자파
경계조건
📄 2019.4 기출
서로 다른 무손실 매질 경계면에서 전자파가 만족해야 할 조건이 <u>아닌</u> 것은?
💡 해설 보기
유전체 경계조건
· 전계의 접선성분 연속: \(E_{1t}=E_{2t}\)
· 전속밀도의 법선성분 연속: \(D_{1n}=D_{2n}\)
굴절 법칙: \(\dfrac{\tan\theta_1}{\tan\theta_2}=\dfrac{\varepsilon_1}{\varepsilon_2}\) (유전율 큰 쪽으로 더 벌어짐).
풀이
경계조건: 전계·자계의 접선성분과 전속밀도·자속밀도의 법선성분이 연속. '자속밀도 접선성분 연속'은 틀립니다.
· 전계의 접선성분 연속: \(E_{1t}=E_{2t}\)
· 전속밀도의 법선성분 연속: \(D_{1n}=D_{2n}\)
굴절 법칙: \(\dfrac{\tan\theta_1}{\tan\theta_2}=\dfrac{\varepsilon_1}{\varepsilon_2}\) (유전율 큰 쪽으로 더 벌어짐).
풀이
경계조건: 전계·자계의 접선성분과 전속밀도·자속밀도의 법선성분이 연속. '자속밀도 접선성분 연속'은 틀립니다.
Q190
전자파
전파속도
📄 2019.4 기출
진공 중 빛의 속도와 같은 전자파 전파속도를 얻기 위한 조건은?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=c\)이려면 \(\varepsilon_r=\mu_r=1\)(진공).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=c\)이려면 \(\varepsilon_r=\mu_r=1\)(진공).
Q216
전자파
고유임피던스
📄 2019.3 기출
비투자율 μs=1, 비유전율 εs=90인 매질의 고유임피던스는 약 몇 Ω인가?
💡 해설 보기
\(\eta=\sqrt{\dfrac{\mu}{\varepsilon}}=377\sqrt{\dfrac{\mu_s}{\varepsilon_s}}=\dfrac{377}{\sqrt{90}}\approx39.7\,\Omega\).
Q239
전자파
자계 세기
📄 2018.8 기출
ε=4ε₀, μ=μ₀ 비도전성 유전체에서 \(E=a_y 377\cos(10^9 t-\beta z)\)일 때 자계 H는?
💡 해설 보기
정자계 핵심
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).
풀이
고유임피던스 \(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{4}}=188.5\), \(H=E/\eta=377/188.5=2\). 진행 z·E는 a_y → H는 \(-a_x\) 방향.
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).
풀이
고유임피던스 \(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{4}}=188.5\), \(H=E/\eta=377/188.5=2\). 진행 z·E는 a_y → H는 \(-a_x\) 방향.
Q257
전자파
자계 실효값
📄 2018.4 기출
진공 중 평면 전자파에서 전계 실효값 Ee일 때 자계 실효값은 몇 A/m인가?
💡 해설 보기
자계의 세기 \(H\)
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H=\dfrac{E}{\eta_0}=\dfrac{E_e}{377}\approx2.65\times10^{-3}E_e\).
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H=\dfrac{E}{\eta_0}=\dfrac{E_e}{377}\approx2.65\times10^{-3}E_e\).
Q273
전자파
위상속도
📄 2018.3 기출
\(E=30\cos(10^9 t+20z)\,\text{V/m}\) 평면파의 위상속도는 몇 m/s인가?
💡 해설 보기
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
위상속도 \(v=\omega/\beta=10^9/20=5\times10^7\,\text{m/s}\).
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
위상속도 \(v=\omega/\beta=10^9/20=5\times10^7\,\text{m/s}\).
Q290
전자파
포인팅
📄 2017.8 기출
전계 E, 자계 H일 때 포인팅 벡터 P는?
💡 해설 보기
포인팅 벡터
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
\(P=E\times H\,[\text{W/m}^2]\).
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
\(P=E\times H\,[\text{W/m}^2]\).
Q308
전자파
투자율
📄 2017.5 기출
ε=8.855×10⁻¹² 진공 중 전자파 전파 시 진공 투자율은 몇 H/m인가?
💡 해설 보기
투자율
\[ \mu=\mu_0\mu_s,\qquad B=\mu H \]· \(\mu_0=4\pi\times10^{-7}\), \(\mu_s\):비투자율(강자성체 수백~수천)
자속이 잘 통하는 정도입니다.
풀이
\(\mu_0=4\pi\times10^{-7}=12.56\times10^{-7}\,\text{H/m}\).
\[ \mu=\mu_0\mu_s,\qquad B=\mu H \]· \(\mu_0=4\pi\times10^{-7}\), \(\mu_s\):비투자율(강자성체 수백~수천)
자속이 잘 통하는 정도입니다.
풀이
\(\mu_0=4\pi\times10^{-7}=12.56\times10^{-7}\,\text{H/m}\).
Q311
전자파
전파속도
📄 2017.5 기출
✎ 유사
유전율 ε, 투자율 μ 매질에서 전파속도 v는?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
Q330
전자파
포인팅
📄 2017.3 기출
전계 E, 자계 H 평면파가 단위시간에 단위면적을 지나는 에너지는?
💡 해설 보기
포인팅 벡터
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
포인팅 벡터 크기 \(P=EH\,[\text{W/m}^2]\).
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
포인팅 벡터 크기 \(P=EH\,[\text{W/m}^2]\).
Q350
전자파
고유임피던스
📄 2016.8 기출
전계와 자계의 관계에서 고유임피던스는?
💡 해설 보기
매질 고유임피던스
\[ \eta=\sqrt{\mu/\varepsilon},\ 진공\ 377\Omega \]전자파 \(E/H\) 비.
풀이
고유임피던스 \(\eta=\dfrac{E}{H}=\sqrt{\dfrac{\mu}{\varepsilon}}\).
\[ \eta=\sqrt{\mu/\varepsilon},\ 진공\ 377\Omega \]전자파 \(E/H\) 비.
풀이
고유임피던스 \(\eta=\dfrac{E}{H}=\sqrt{\dfrac{\mu}{\varepsilon}}\).
Q359
전자파
전파정수
📄 2016.8 기출
손실 유전체에서 전자파 전파정수 γ는?
💡 해설 보기
전자유도·전자파 핵심
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
전파정수 \(\gamma=\sqrt{j\omega\mu(\sigma+j\omega\varepsilon)}=\alpha+j\beta\).
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
전파정수 \(\gamma=\sqrt{j\omega\mu(\sigma+j\omega\varepsilon)}=\alpha+j\beta\).
Q366
전자파
특성
📄 2016.5 기출
전자파의 특성에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
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
전자파는 E·H가 진행방향에 수직인 횡파입니다. '종파'라 한 ③이 틀립니다.
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
전자파는 E·H가 진행방향에 수직인 횡파입니다. '종파'라 한 ③이 틀립니다.
Q403
전자파
무반사
📄 2015.8 기출
특성임피던스 n₁, n₂ 두 매질 경계에 전자파가 수직 입사할 때 무반사 조건은?
💡 해설 보기
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
경계 반사가 없으려면 n₁=n₂(임피던스 정합).
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
경계 반사가 없으려면 n₁=n₂(임피던스 정합).
Q413
전자파
전파속도
📄 2015.8 기출
✎ 유사
유전율 ε, 투자율 μ 유전체 내 평면파의 전파속도는?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
Q430
전자파
편파
📄 2015.5 기출
수직 편파는?
💡 해설 보기
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
수직편파는 전계가 대지에 수직인 전자파.
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
수직편파는 전계가 대지에 수직인 전자파.
Q434
전자파
자계세기
📄 2015.5 기출
✎ 유사
공기 중 평면전자파의 전계세기가 E일 때 자계세기 H는? (고유임피던스 377Ω)
💡 해설 보기
정자계 핵심
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).
풀이
\(H=E/377\)(자유공간 고유임피던스).
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).
풀이
\(H=E/377\)(자유공간 고유임피던스).
Q453
전자파
합성 전계
📄 2015.3 기출
Ey=3×10⁻²sin, Ez=4×10⁻²sin 전자파의 합성 전계 최대값은 몇 V/m인가?
💡 해설 보기
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
\(E=\sqrt{E_y^2+E_z^2}=\sqrt{9+16}\times10^{-2}=5\times10^{-2}\).
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
\(E=\sqrt{E_y^2+E_z^2}=\sqrt{9+16}\times10^{-2}=5\times10^{-2}\).
Q472
전자파
고유임피던스
📄 2014.8 기출
전자파에서 E/H의 값은? (비투자율 μₛ, 비유전율 εₛ)
💡 해설 보기
매질 고유임피던스
\[ \eta=\sqrt{\mu/\varepsilon},\ 진공\ 377\Omega \]전자파 \(E/H\) 비.
풀이
\(\dfrac{E}{H}=\sqrt{\dfrac{\mu}{\varepsilon}}=377\sqrt{\dfrac{\mu_s}{\varepsilon_s}}\).
\[ \eta=\sqrt{\mu/\varepsilon},\ 진공\ 377\Omega \]전자파 \(E/H\) 비.
풀이
\(\dfrac{E}{H}=\sqrt{\dfrac{\mu}{\varepsilon}}=377\sqrt{\dfrac{\mu_s}{\varepsilon_s}}\).
Q478
전자파
전파속도
📄 2014.8 기출
유전율 ε, 투자율 μ 매질에서 전자파의 속도는?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
Q497
전자파
수직입사
📄 2014.5 기출
전자파가 매질1(ε₁,μ₁)에서 매질2(ε₂,μ₂)로 수직 입사할 때 반사·투과를 결정하는 것은?
💡 해설 보기
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
반사·투과계수는 두 매질의 고유임피던스 비로 결정됩니다.
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
반사·투과계수는 두 매질의 고유임피던스 비로 결정됩니다.
Q504
전자파
포인팅
📄 2014.3 기출
✎ 유사
안테나 출력 W, 진공 중 r 떨어진 점의 자계 실효값 H는?
💡 해설 보기
포인팅 벡터
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
\(P=\frac{W}{4\pi r^2}=EH=377H^2\Rightarrow H=\frac1r\sqrt{\frac{W}{4\pi\times377}}\).
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
\(P=\frac{W}{4\pi r^2}=EH=377H^2\Rightarrow H=\frac1r\sqrt{\frac{W}{4\pi\times377}}\).
Q507
전자파
고유임피던스
📄 2014.3 기출
✎ 유사
손실 유전체(일반 매질)에서의 고유임피던스는?
💡 해설 보기
매질 고유임피던스
\[ \eta=\sqrt{\mu/\varepsilon},\ 진공\ 377\Omega \]전자파 \(E/H\) 비.
풀이
손실 매질 고유임피던스 \(\eta=\sqrt{\dfrac{j\omega\mu}{\sigma+j\omega\varepsilon}}\).
\[ \eta=\sqrt{\mu/\varepsilon},\ 진공\ 377\Omega \]전자파 \(E/H\) 비.
풀이
손실 매질 고유임피던스 \(\eta=\sqrt{\dfrac{j\omega\mu}{\sigma+j\omega\varepsilon}}\).
Q530
전자파
포인팅
📄 2013.8 기출
전자파(E, H)가 자유공간을 전파할 때 진행방향 수직 단위면적당 전력은?
💡 해설 보기
포인팅 벡터
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
포인팅 벡터 \(P=E\times H\), 크기 \(EH\,[\text{W/m}^2]\).
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
포인팅 벡터 \(P=E\times H\), 크기 \(EH\,[\text{W/m}^2]\).
Q565
전자파
침투깊이
📄 2013.3 기출
금속에서의 침투깊이(표피깊이)에 대한 설명으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
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
\(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로 f·μ·σ가 클수록 얕아집니다.
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
\(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로 f·μ·σ가 클수록 얕아집니다.
Q586
전자파
자계 실효값
📄 2012.8 기출
전계 실효값 E인 평면 전자파의 진공 중 자계 실효값은?
💡 해설 보기
자계의 세기 \(H\)
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H=\dfrac{E}{377}\)(자유공간 고유임피던스).
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H=\dfrac{E}{377}\)(자유공간 고유임피던스).
Q610
전자파
전파속도
📄 2012.5 기출
전자파의 전파속도에 대한 설명으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
Q620
전자파
표피효과
📄 2012.3 기출
표피효과에 대한 설명으로 <u>잘못된</u> 것은?
💡 해설 보기
표피효과
주파수가 높을수록 전류가 도체 표면에 집중돼 실효단면적이 줄고 저항이 커집니다. 침투깊이 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로, \(f,\mu,\sigma\)가 클수록 심해집니다.
풀이
표피두께 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로 주파수에 반비례합니다.
주파수가 높을수록 전류가 도체 표면에 집중돼 실효단면적이 줄고 저항이 커집니다. 침투깊이 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로, \(f,\mu,\sigma\)가 클수록 심해집니다.
풀이
표피두께 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로 주파수에 반비례합니다.
Q623
전자파
수중 자계
📄 2012.3 기출
최대 전계 Em=6인 평면 전자파가 물(εr=80)을 전파할 때 자계 최대치는 약 몇 AT/m인가?
💡 해설 보기
정자계 핵심
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).
풀이
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{80}}\approx42.2\,\Omega\), \(H=\dfrac{E}{\eta}=\dfrac{6}{42.2}\approx0.142\).
직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\), \(B=\mu H\), 힘 \(F=BIl\sin\theta\), 자기저항 \(R_m=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{NI}{\phi}\), 인덕턴스 \(L=\dfrac{N^2}{R_m}\).
풀이
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{80}}\approx42.2\,\Omega\), \(H=\dfrac{E}{\eta}=\dfrac{6}{42.2}\approx0.142\).
Q624
전자파
위상
📄 2012.3 기출
✎ 유사
변위전류에 의해 전자파가 발생할 때 전자파(자계)의 위상은?
💡 해설 보기
정현파의 위상·주파수
\(v=V_m\sin(\omega t+\phi)\), \(\omega=2\pi f\). 위상차는 전압·전류의 시간차, 앞서면 진상·뒤지면 지상.
풀이
변위전류에 의한 자계는 전계보다 위상이 앞섭니다.
\(v=V_m\sin(\omega t+\phi)\), \(\omega=2\pi f\). 위상차는 전압·전류의 시간차, 앞서면 진상·뒤지면 지상.
풀이
변위전류에 의한 자계는 전계보다 위상이 앞섭니다.
Q625
전자파
전파속도
📄 2012.3 기출
비유전율 εr=6, 비투자율 μr=1, σ=0 유전체 내 전자파의 전파속도는 약 몇 m/s인가?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{3\times10^8}{\sqrt6}\approx1.22\times10^8\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{3\times10^8}{\sqrt6}\approx1.22\times10^8\).
Q628
전자파
파동방정식
📄 2012.3 기출
완전 유전체에서 전자 파동방정식으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
전자유도·전자파 핵심
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
무손실 파동방정식 \(\nabla^2 E=\mu\varepsilon\dfrac{\partial^2 E}{\partial t^2}\).
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
무손실 파동방정식 \(\nabla^2 E=\mu\varepsilon\dfrac{\partial^2 E}{\partial t^2}\).
Q656
전자파
전파속도
📄 2011.8 기출
진공 중 빛의 속도와 같은 전자파 전파속도를 얻는 조건은?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
진공(εr=μr=1)에서 \(v=c=3\times10^8\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
진공(εr=μr=1)에서 \(v=c=3\times10^8\).
Q665
전자파
포인팅
📄 2011.6 기출
전계 E, 자계 H 평면파가 자유공간을 전파할 때 단위시간당 전력밀도는?
💡 해설 보기
포인팅 벡터
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
포인팅 벡터 \(P=E\times H\,[\text{W/m}^2]\).
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
포인팅 벡터 \(P=E\times H\,[\text{W/m}^2]\).
Q670
전자파
전파속도
📄 2011.6 기출
진공 중 빛의 속도와 같은 전자파 전파속도를 얻는 조건은?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
진공(εr=μr=1)에서 \(v=c\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
진공(εr=μr=1)에서 \(v=c\).
Q697
전자파
표피두께
📄 2011.3 기출
고유저항 1.7×10⁻⁸Ω·m 구리의 100kHz에 대한 표피두께는 약 몇 mm인가?
💡 해설 보기
\(\delta=\sqrt{\dfrac{\rho}{\pi f\mu}}=\sqrt{\dfrac{1.7\times10^{-8}}{\pi\times10^5\times4\pi\times10^{-7}}}\approx0.21\,\text{mm}\).
Q706
전자파
위상
📄 2010.7 기출
자유공간을 진행하는 전자기파의 전계와 자계의 위상차는?
💡 해설 보기
정현파의 위상·주파수
\(v=V_m\sin(\omega t+\phi)\), \(\omega=2\pi f\). 위상차는 전압·전류의 시간차, 앞서면 진상·뒤지면 지상.
풀이
평면 전자파에서 E와 H는 동상입니다.
\(v=V_m\sin(\omega t+\phi)\), \(\omega=2\pi f\). 위상차는 전압·전류의 시간차, 앞서면 진상·뒤지면 지상.
풀이
평면 전자파에서 E와 H는 동상입니다.
Q708
전자파
고유임피던스
📄 2010.7 기출
순수한 물(εs=80, μs=1)에서의 고유임피던스는 약 몇 Ω인가?
💡 해설 보기
매질의 고유(파동)임피던스
\[ \eta=\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}\,[\Omega] \]
· \(\mu\): 투자율, \(\varepsilon\): 유전율. 진공에서 \(\eta_0=\sqrt{\mu_0/\varepsilon_0}\approx377\,\Omega\)
전자파의 전계와 자계 세기의 비(\(E/H\))입니다.
계산
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{80}}\approx42\,\Omega\).
\[ \eta=\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}\,[\Omega] \]
· \(\mu\): 투자율, \(\varepsilon\): 유전율. 진공에서 \(\eta_0=\sqrt{\mu_0/\varepsilon_0}\approx377\,\Omega\)
전자파의 전계와 자계 세기의 비(\(E/H\))입니다.
계산
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{80}}\approx42\,\Omega\).
Q710
전자파
평면파
📄 2010.7 기출
z방향으로 진행하는 평면파에 대한 설명으로 <u>잘못된</u> 것은?
💡 해설 보기
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
평면파의 E·H는 진행방향 성분이 없습니다(횡파, TEM).
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
평면파의 E·H는 진행방향 성분이 없습니다(횡파, TEM).
Q729
전자파
고유임피던스
📄 2010.5 기출
콘크리트(εr=4, μr=1) 중 전자파의 고유임피던스는 약 몇 Ω인가?
💡 해설 보기
매질의 고유(파동)임피던스
\[ \eta=\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}\,[\Omega] \]
· \(\mu\): 투자율, \(\varepsilon\): 유전율. 진공에서 \(\eta_0=\sqrt{\mu_0/\varepsilon_0}\approx377\,\Omega\)
전자파의 전계와 자계 세기의 비(\(E/H\))입니다.
계산
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt4}=188\,\Omega\).
\[ \eta=\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}\,[\Omega] \]
· \(\mu\): 투자율, \(\varepsilon\): 유전율. 진공에서 \(\eta_0=\sqrt{\mu_0/\varepsilon_0}\approx377\,\Omega\)
전자파의 전계와 자계 세기의 비(\(E/H\))입니다.
계산
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt4}=188\,\Omega\).
Q744
전자파
자계
📄 2010.3 기출
✎ 유사
자유공간 전파 \(E=10^3\sin(\omega t-\beta z)a_y\)일 때 자계 H는?
💡 해설 보기
자계의 세기 \(H\)
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(E\times H\)가 +z이려면 \(H=\dfrac{E}{377}(-a_x)\) 방향.
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(E\times H\)가 +z이려면 \(H=\dfrac{E}{377}(-a_x)\) 방향.
Q749
전자파
표피두께
📄 2010.3 기출
✎ 유사
도전도 6×10¹⁷℧/m, μ=(6/π)×10⁻⁷인 평면도체에 10kHz 전류가 흐를 때 표피두께를 정하는 식은?
💡 해설 보기
표피두께(침투깊이)
\[ \delta=\sqrt{\frac{2}{\omega\mu\sigma}}=\frac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}} \]주파수·투자율·도전율이 클수록 얇아져 전류가 표면에 집중됩니다.
풀이
표피두께 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\).
\[ \delta=\sqrt{\frac{2}{\omega\mu\sigma}}=\frac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}} \]주파수·투자율·도전율이 클수록 얇아져 전류가 표면에 집중됩니다.
풀이
표피두께 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\).
Q759
전자파
수직편파
📄 2010.3 기출
수직 편파는?
💡 해설 보기
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
수직편파는 전계가 대지에 수직.
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
수직편파는 전계가 대지에 수직.
Q765
전자파
포인팅
📄 2009.7 기출
전계 E, 자계 H 전자파가 빛의 속도로 전파될 때 단위시간·단위면적을 지나는 에너지는?
💡 해설 보기
포인팅 벡터
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
포인팅 벡터 크기 \(EH\,[\text{W/m}^2]\).
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
포인팅 벡터 크기 \(EH\,[\text{W/m}^2]\).
Q771
전자파
전계 세기
📄 2009.7 기출
✎ 유사
10mW, 20kHz 송신기가 사방으로 균일하게 발사할 때 10km 지점의 전계를 정하는 것은?
💡 해설 보기
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
\(P=\dfrac{W}{4\pi r^2}=EH=\dfrac{E^2}{377}\)로 전계를 구합니다.
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
\(P=\dfrac{W}{4\pi r^2}=EH=\dfrac{E^2}{377}\)로 전계를 구합니다.
Q785
전자파
고유임피던스
📄 2009.5 기출
εs=80, μs=1인 매질에서 전자파의 고유임피던스는 약 몇 Ω인가?
💡 해설 보기
매질의 고유(파동)임피던스
\[ \eta=\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}\,[\Omega] \]
· \(\mu\): 투자율, \(\varepsilon\): 유전율. 진공에서 \(\eta_0=\sqrt{\mu_0/\varepsilon_0}\approx377\,\Omega\)
전자파의 전계와 자계 세기의 비(\(E/H\))입니다.
계산
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{80}}\approx42\,\Omega\).
\[ \eta=\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}\,[\Omega] \]
· \(\mu\): 투자율, \(\varepsilon\): 유전율. 진공에서 \(\eta_0=\sqrt{\mu_0/\varepsilon_0}\approx377\,\Omega\)
전자파의 전계와 자계 세기의 비(\(E/H\))입니다.
계산
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{80}}\approx42\,\Omega\).
Q795
전자파
포인팅
📄 2009.5 기출
✎ 유사
전계 실효값 377V/m 평면전자파가 진공을 진행할 때 수직 단면적을 지나는 전력밀도는?
💡 해설 보기
포인팅 벡터
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
\(P=EH=\dfrac{E^2}{377}=\dfrac{377^2}{377}=377\,\text{W/m}^2\).
\[ \vec P=\vec E\times\vec H\,[\text{W/m}^2] \]전자파가 단위면적당 운반하는 전력(에너지 흐름)의 크기·방향을 나타냅니다.
풀이
\(P=EH=\dfrac{E^2}{377}=\dfrac{377^2}{377}=377\,\text{W/m}^2\).
Q799
전자파
표피두께
📄 2009.5 기출
도전율 5.8×10⁷℧/m, μr=1인 구리에 50Hz 전류가 흐를 때 표피두께는 약 몇 mm인가?
💡 해설 보기
표피두께(침투깊이)
\[ \delta=\sqrt{\frac{2}{\omega\mu\sigma}}=\frac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}} \]주파수·투자율·도전율이 클수록 얇아져 전류가 표면에 집중됩니다.
풀이
\(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\approx9.3\,\text{mm}\).
\[ \delta=\sqrt{\frac{2}{\omega\mu\sigma}}=\frac{1}{\sqrt{\pi f\mu\sigma}} \]주파수·투자율·도전율이 클수록 얇아져 전류가 표면에 집중됩니다.
풀이
\(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\approx9.3\,\text{mm}\).
Q801
전자파
정재파비
📄 2009.3 기출
반사계수 0.8일 때 정재파비 S를 데시벨로 표시하면 약 몇 dB인가?
💡 해설 보기
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
\(S=\dfrac{1+0.8}{1-0.8}=9\), \(20\log9\approx19\,\text{dB}\).
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
\(S=\dfrac{1+0.8}{1-0.8}=9\), \(20\log9\approx19\,\text{dB}\).
Q803
전자파
침투깊이
📄 2009.3 기출
도전율 σ, 투자율 μ 도체에 교류전류가 흐를 때 침투깊이 δ와 σ·μ·f의 관계는?
💡 해설 보기
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
\(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로 σ·μ·f 제곱근에 반비례.
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
\(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로 σ·μ·f 제곱근에 반비례.
Q817
전자파
파장
📄 2009.3 기출
εr=4, μr=1 매질에서 1GHz 전자기파의 파장은 몇 m인가?
💡 해설 보기
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
\(\lambda=\dfrac{c}{f\sqrt{\varepsilon_r}}=\dfrac{3\times10^8}{10^9\times2}=0.15\,\text{m}\).
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
\(\lambda=\dfrac{c}{f\sqrt{\varepsilon_r}}=\dfrac{3\times10^8}{10^9\times2}=0.15\,\text{m}\).
Q820
전자파
표피효과
📄 2008.7 기출
도체에 교류가 흐를 때 표피효과에 대한 설명으로 가장 알맞은 것은?
💡 해설 보기
표피효과
주파수가 높을수록 전류가 도체 표면에 집중돼 실효단면적이 줄고 저항이 커집니다. 침투깊이 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로, \(f,\mu,\sigma\)가 클수록 심해집니다.
풀이
표피효과는 주파수가 높을수록 심해져 전류가 표면에 집중됩니다.
주파수가 높을수록 전류가 도체 표면에 집중돼 실효단면적이 줄고 저항이 커집니다. 침투깊이 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로, \(f,\mu,\sigma\)가 클수록 심해집니다.
풀이
표피효과는 주파수가 높을수록 심해져 전류가 표면에 집중됩니다.
Q825
전자파
자계 실효값
📄 2008.7 기출
진공 중 \(E=\sqrt2 E_e\sin\omega(t-x/c)\) 평면전자파의 자계 실효값은?
💡 해설 보기
자계의 세기 \(H\)
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H_e=\dfrac{E_e}{377}\).
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H_e=\dfrac{E_e}{377}\).
Q832
전자파
손실정접
📄 2008.7 기출
✎ 유사
도전율 4S/m, εr=81 바닷물에서 유전손실정접 tanδ가 1이 되는 주파수를 정하는 것은?
💡 해설 보기
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
\(\tan\delta=\dfrac{\sigma}{\omega\varepsilon}=1\)이 되는 주파수를 구합니다.
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
\(\tan\delta=\dfrac{\sigma}{\omega\varepsilon}=1\)이 되는 주파수를 구합니다.
Q838
전자파
전력
📄 2008.7 기출
자계 실효값 1mA/m 평면전자파가 수직 단면적 10m²를 통과할 때 전력은 약 몇 W인가?
💡 해설 보기
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
\(P=EH\cdot S=377H^2 S=377\times(10^{-3})^2\times10\approx3.77\times10^{-3}\,\text{W}\).
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
\(P=EH\cdot S=377H^2 S=377\times(10^{-3})^2\times10\approx3.77\times10^{-3}\,\text{W}\).
Q840
전자파
방사밀도
📄 2008.5 기출
점 A에서 50kW 전자파를 구면파로 방사할 때 100km 떨어진 점의 전력밀도는 약 몇 W/m²인가?
💡 해설 보기
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
\(P=\dfrac{W}{4\pi r^2}=\dfrac{50000}{4\pi(10^5)^2}\approx3.98\times10^{-7}\,\text{W/m}^2\).
Q858
전자파
파동방정식
📄 2008.5 기출
완전 유전체에서 전자 파동방정식으로 옳은 것은?
💡 해설 보기
전자유도·전자파 핵심
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
무손실 파동방정식 \(\nabla^2 E=\mu\varepsilon\dfrac{\partial^2 E}{\partial t^2}\).
\(e=-N\dfrac{d\phi}{dt}=Blv\), 상호유도 \(V_2=M\dfrac{di_1}{dt}\), \(M=k\sqrt{L_1L_2}\), 변위전류 \(i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}\), 전파속도 \(v=\dfrac1{\sqrt{\mu\varepsilon}}\), 포인팅 \(P=E\times H\).
풀이
무손실 파동방정식 \(\nabla^2 E=\mu\varepsilon\dfrac{\partial^2 E}{\partial t^2}\).
Q861
전자파
위상
📄 2008.3 기출
✎ 유사
변위전류에 의해 전자파가 발생할 때 전자파(자계)의 위상은?
💡 해설 보기
정현파의 위상·주파수
\(v=V_m\sin(\omega t+\phi)\), \(\omega=2\pi f\). 위상차는 전압·전류의 시간차, 앞서면 진상·뒤지면 지상.
풀이
변위전류에 의한 자계는 전계보다 90° 앞섭니다.
\(v=V_m\sin(\omega t+\phi)\), \(\omega=2\pi f\). 위상차는 전압·전류의 시간차, 앞서면 진상·뒤지면 지상.
풀이
변위전류에 의한 자계는 전계보다 90° 앞섭니다.
Q862
전자파
전파속도
📄 2008.3 기출
합성수지(εs=4, μs=1) 중 전자파의 속도는 몇 m/s인가?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_s}}=\dfrac{3\times10^8}{2}=1.5\times10^8\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_s}}=\dfrac{3\times10^8}{2}=1.5\times10^8\).
Q886
전자파
전파속도
📄 2020.9 기출
진공 중에서 전자파의 전파속도는 몇 m/s인가?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu_0\varepsilon_0}}=3\times10^8\,\text{m/s}\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu_0\varepsilon_0}}=3\times10^8\,\text{m/s}\).
Q904
전자파
자계 실효값
📄 2021.3 기출
✎ 유사
안테나 출력 W, 진공 중 r 떨어진 점의 자계 실효값은?
💡 해설 보기
자계의 세기 \(H\)
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(P=\frac{W}{4\pi r^2}=377H^2\Rightarrow H=\frac1r\sqrt{\frac{W}{4\pi\times377}}\).
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(P=\frac{W}{4\pi r^2}=377H^2\Rightarrow H=\frac1r\sqrt{\frac{W}{4\pi\times377}}\).
Q913
전자파
전파속도
📄 2021.3 기출
εr=2, μr=2 매질 내 전자파 속도 v와 진공 속도 v₀의 비 v/v₀는?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{v_0}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{v_0}{2}\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{v_0}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{v_0}{2}\).
Q933
전자파
자계 실효값
📄 2021.5 기출
평면 전자파에서 전계 실효값 E일 때 진공 중 자계 실효값은?
💡 해설 보기
자계의 세기 \(H\)
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H=\dfrac{E}{377}\).
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H=\dfrac{E}{377}\).
Q935
전자파
주파수
📄 2021.5 기출
공기 중 전자기파의 파장이 3m일 때 주파수는 몇 MHz인가?
💡 해설 보기
정현파의 위상·주파수
\(v=V_m\sin(\omega t+\phi)\), \(\omega=2\pi f\). 위상차는 전압·전류의 시간차, 앞서면 진상·뒤지면 지상.
풀이
\(f=\dfrac{c}{\lambda}=\dfrac{3\times10^8}{3}=10^8\,\text{Hz}=100\,\text{MHz}\).
\(v=V_m\sin(\omega t+\phi)\), \(\omega=2\pi f\). 위상차는 전압·전류의 시간차, 앞서면 진상·뒤지면 지상.
풀이
\(f=\dfrac{c}{\lambda}=\dfrac{3\times10^8}{3}=10^8\,\text{Hz}=100\,\text{MHz}\).
Q949
전자파
전파속도
📄 2021.8 기출
유전율 ε, 투자율 μ 매질에서 전자파의 전파속도는?
💡 해설 보기
전자파의 전파속도
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
\[ v=\frac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}=\frac{c}{\sqrt{\mu_s\varepsilon_s}} \]진공: \(c=3\times10^8\,\text{m/s}\). 매질의 투자율·유전율이 클수록 느려집니다.
풀이
\(v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}\).
Q962
전자파
자계
📄 2022.3 기출
✎ 유사
ε=2ε₀, μ=μ₀ 비도전성 유전체에서 전자파의 자계 실효값은 전계 E에 대해?
💡 해설 보기
자계의 세기 \(H\)
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H=E\sqrt{\dfrac{\varepsilon}{\mu}}=\dfrac{E}{377}\sqrt{\varepsilon_r}=\dfrac{\sqrt2 E}{377}\).
무한직선 \(H=\dfrac{I}{2\pi r}\), 원형코일 중심 \(H=\dfrac{I}{2a}\), 솔레노이드 \(H=nI\). 앙페르 법칙 \(\oint H\cdot dl=I\)로 구합니다.
풀이
\(H=E\sqrt{\dfrac{\varepsilon}{\mu}}=\dfrac{E}{377}\sqrt{\varepsilon_r}=\dfrac{\sqrt2 E}{377}\).
Q979
전자파
표피효과
📄 2022.3 기출
도체에 교류가 흐를 때 표피효과에 대한 설명으로 <u>틀린</u> 것은?
💡 해설 보기
표피효과
주파수가 높을수록 전류가 도체 표면에 집중돼 실효단면적이 줄고 저항이 커집니다. 침투깊이 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로, \(f,\mu,\sigma\)가 클수록 심해집니다.
풀이
표피두께는 주파수에 반비례합니다.
주파수가 높을수록 전류가 도체 표면에 집중돼 실효단면적이 줄고 저항이 커집니다. 침투깊이 \(\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu\sigma}}\)로, \(f,\mu,\sigma\)가 클수록 심해집니다.
풀이
표피두께는 주파수에 반비례합니다.
Q980
전자파
고유임피던스
📄 2022.4 기출
εr=81, μr=1인 매질의 고유임피던스는 약 몇 Ω인가?
💡 해설 보기
매질의 고유(파동)임피던스
\[ \eta=\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}\,[\Omega] \]
· \(\mu\): 투자율, \(\varepsilon\): 유전율. 진공에서 \(\eta_0=\sqrt{\mu_0/\varepsilon_0}\approx377\,\Omega\)
전자파의 전계와 자계 세기의 비(\(E/H\))입니다.
계산
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{81}}=\dfrac{377}{9}\approx41.9\,\Omega\).
\[ \eta=\sqrt{\frac{\mu}{\varepsilon}}\,[\Omega] \]
· \(\mu\): 투자율, \(\varepsilon\): 유전율. 진공에서 \(\eta_0=\sqrt{\mu_0/\varepsilon_0}\approx377\,\Omega\)
전자파의 전계와 자계 세기의 비(\(E/H\))입니다.
계산
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{81}}=\dfrac{377}{9}\approx41.9\,\Omega\).
Q988
전자파
고유임피던스2
📄 2022.4 기출
✎ 유사
εr=81 매질의 고유임피던스를 정하는 식은?
💡 해설 보기
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
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{\varepsilon_r}}=\dfrac{377}{9}\approx41.9\,\Omega\).
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
\(\eta=\dfrac{377}{\sqrt{\varepsilon_r}}=\dfrac{377}{9}\approx41.9\,\Omega\).
🧮 공학계산기
0
계산 기록
SI ×10ⁿ