도체 내의 전류 분포
전기기사 필기 2009년 1회 4번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 전자유도 및 인덕턴스 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
도전율 , 투자율 인 도체에 교류 전류가 흐를 때 표피효과에 의한 침투깊이 는 와 , 그리고 주파수 와 어떤 관계가 있는가?
선택지 분석
1
주파수 f와 무관하다.
오답 함정 분석
침투깊이는 주파수의 제곱근에 반비례하므로 주파수가 높을수록 침투깊이는 얕아집니다.
가 클수록 작다.
정답 상세 해설
표피효과에 의한 침투깊이()는 도전율()의 제곱근에 반비례하므로 도전율이 클수록 침투깊이는 작아집니다.
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Step 1: 표피효과에 의한 침투깊이()의 정의를 확인합니다. 침투깊이는 교류 전류가 도체 표면에서 내부로 들어갈수록 전류 밀도가 급격히 감소하여 표면 전류 밀도의 ()가 되는 지점까지의 거리를 의미합니다.
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Step 2: 침투깊이 공식 를 분석합니다. 여기서 는 주파수, 는 투자율, 는 도전율입니다.
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Step 3: 공식에 따라 침투깊이 는 도전율 의 제곱근에 반비례함을 알 수 있습니다. 따라서 도전율 가 클수록 침투깊이 는 작아지며, 이는 표피효과가 더 심해짐을 의미합니다.
3
와 에 비례한다.
오답 함정 분석
침투깊이는 도전율()과 투자율()의 제곱근에 반비례하는 관계입니다.
4
가 클수록 크다.
오답 함정 분석
투자율()이 클수록 침투깊이는 작아지며 표피효과는 더 뚜렷하게 나타납니다.
자주 묻는 질문
Q.
표피효과란 무엇인가요?
교류 전류가 흐를 때 전류가 도체의 표면 쪽으로 집중되어 흐르는 현상을 말합니다.
Q.
침투깊이가 작다는 것은 무엇을 의미하나요?
전류가 도체 표면에 더 얇게 집중되어 흐른다는 뜻이며, 이는 표피효과가 더 강하게 나타남을 의미합니다.