전자파 및 평면파

전기기사 필기 2004년 2회 19번

Q문제

비유전율 4, 비투자율 4인 매질 내에서의 전자파의 전파속도는 자유공간에서의 빛의 속도의 몇 배인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

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비유전율과 비투자율의 합을 제곱근으로 잘못 계산하거나 임의의 숫자를 대입하여 도출한 오답입니다.

1/4

매질 내에서의 전자파 전파 속도는 자유공간에서의 빛의 속도의 1/4배입니다.

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Step 1: 자유공간(진공)에서의 전자파 전파 속도(빛의 속도) v0는 v0 = 1/√(ε0·μ0) 로 정의됩니다.

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Step 2: 유전율이 ε, 투자율이 μ인 매질 내에서의 전자파 전파 속도 v는 v = 1/√(ε·μ) = 1/√(ε0·εr·μ0·μr) = (1/√(εr·μr)) × v0 로 계산됩니다.

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Step 3: 문제에서 주어진 비유전율 εr = 4, 비투자율 μr = 4를 공식에 대입하면 v = (1/√(4 × 4)) × v0 = (1/√16) × v0 = (1/4)v0 가 됩니다. 따라서 자유공간에서의 빛의 속도의 1/4배가 됩니다.

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비유전율과 비투자율의 값을 잘못 인지하여 9의 제곱근으로 도출한 오답입니다.

1/16

공식에서 제곱근을 씌우지 않고 비유전율과 비투자율의 곱을 그대로 분모에 적용하여 계산한 오답입니다.

매질의 비유전율과 비투자율이 커지면 전자파의 속도는 어떻게 되나요?

매질의 비유전율과 비투자율이 커질수록 공식의 분모 값이 증가하므로 전자파의 전파 속도는 느려집니다.

자유공간에서의 빛의 속도를 구하는 공식은 무엇인가요?

자유공간에서의 빛의 속도는 진공의 유전율과 진공의 투자율의 곱의 제곱근의 역수(v0 = 1/√(ε0·μ0))로 구하며, 그 값은 약 3 × 10^8 [m/s]입니다.