전자파 및 평면파

전기기사 필기 2006년 2회 17번

과목 / 챕터전기자기학 / 전자계
인지 유형memory
난이도Level 2
Q문제
전자기파의 기본 성질이 아닌 것은?

선택지 분석

1
횡파이며 속도는 매질에 따라 다르다.

오답 함정 분석

전자기파는 진행 방향과 진동 방향이 수직인 횡파이며 매질의 유전율과 투자율에 따라 속도가 결정되는 것이 맞습니다.
2
반사, 굴절 현상이 있다.

오답 함정 분석

전자기파는 서로 다른 매질의 경계면을 만날 때 일반적인 파동과 같이 반사와 굴절 현상을 일으킵니다.
3
자계의 방향과 전계의 방향은 서로 수직이다.

오답 함정 분석

전자기파(평면파)에서 전계와 자계는 항상 서로 수직이며 진행 방향과도 수직인 관계를 유지합니다.
완전 도체 표면에서는 전부 흡수된다.

정답 상세 해설

완전 도체 표면에서 전자기파는 흡수되지 않고 전반사됩니다.
Step 1: 완전 도체는 도전율(σ)이 무한대인 매질로, 내부 전계가 존재할 수 없는 특성을 가집니다.
Step 2: 경계 조건에 의해 도체 표면에서 전계의 접선 성분은 0이 되어야 하므로, 입사된 전자기파는 내부로 침투하지 못하고 모두 반사됩니다.
Step 3: 따라서 완전 도체 표면에서 에너지가 흡수된다는 설명은 틀린 것이며, 전반사가 일어나는 것이 전자기파의 올바른 성질입니다.

자주 묻는 질문

Q.
전자기파가 횡파라는 것은 무엇을 의미하나요?
파동의 진행 방향과 전계 및 자계의 진동 방향이 서로 수직임을 의미합니다.
Q.
매질에 따라 전자기파의 속도가 변하는 이유는 무엇인가요?
전자기파의 속도는 매질의 유전율과 투자율의 곱의 제곱근에 반비례하여 결정되기 때문입니다.
Q.
완전 도체에서 전반사가 일어나는 이유는 무엇인가요?
완전 도체 내부의 전계가 0이어야 한다는 경계 조건을 만족하기 위해 입사파와 반대 위상의 반사파가 발생하기 때문입니다.
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