전자파 및 평면파

전기기사 필기 2005년 2회 20번

네, 진공 중의 빛의 속도 $3 \times 10^8 [m/s]$는 전자기학 문제 풀이에서 기본 상수로 자주 사용되므로 반드시 암기해야 합니다.

Q문제

라디오 방송의 평면파 주파수를

710 [k H z]

라 할 때 이 평면파가 콘크리트 벽(

ϵ_{s} = 5, μ_{s} = 1

)속을 지날 때, 전파속도는 몇

[m / s]

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

1.34 \times 1 0^{8}

매질 내에서의 전자파 전파 속도는 진공 중의 빛의 속도를 매질의 굴절률로 나눈 값과 같습니다.

•

Step 1: 진공 중의 빛의 속도

v_{0}

는

3 \times 1 0^{8} [m / s]

입니다.

•

Step 2: 매질 내의 전파 속도

v

를 구하는 공식은

v = \frac{v _{0}}{ϵ _{s} μ _{s}}

입니다.

•

Step 3: 주어진 값

ϵ_{s} = 5

μ_{s} = 1

을 공식에 대입하여 계산합니다.

v = \frac{3 \times 1 0 ^{8}}{5 \times 1} = \frac{3 \times 1 0 ^{8}}{5} \approx \frac{3 \times 1 0 ^{8}}{2.236} \approx 1.34 \times 1 0^{8} [m / s]

입니다.

2.54 \times 1 0^{8}

비유전율과 비투자율을 잘못 적용하여 계산한 오답입니다.

4.38 \times 1 0^{8}

전파 속도가 진공 중의 빛의 속도보다 클 수 없으나, 계산 오류로 인해 도출된 오답입니다.

4.86 \times 1 0^{8}

전파 속도가 진공 중의 빛의 속도보다 클 수 없으나, 계산 오류로 인해 도출된 오답입니다.

문제에 주어진 주파수 710 [kHz]는 계산에 사용되지 않나요?

네, 사용되지 않습니다. 매질 내에서의 전파 속도는 매질의 비유전율과 비투자율에 의해서만 결정되며 주파수와는 무관합니다.

진공 중의 빛의 속도는 항상 외우고 있어야 하나요?

네, 진공 중의 빛의 속도

3 \times 1 0^{8} [m / s]

는 전자기학 문제 풀이에서 기본 상수로 자주 사용되므로 반드시 암기해야 합니다.