전자파 및 평면파

전기기사 필기 2014년 3회 19번

진공의 유전율 $\epsilon_0$와 투자율 $\mu_0$를 사용하여 $v = 1 / \sqrt{\epsilon_0\mu_0}$로 계산하며, 이는 빛의 속도와 동일합니다.

Q문제

유전율

ϵ

, 투자율

μ

인 매질 내에서 전자파의 속도

[m / s]

는?

유사 문제 링크

선택지 분석

\frac{μ}{ϵ}

해당 식은 매질의 고유 임피던스(

η

)를 구하는 공식입니다.

μ ϵ

전자파의 속도는 유전율과 투자율의 곱의 제곱근에 비례하는 것이 아니라 반비례합니다.

\frac{ϵ}{μ}

해당 식은 고유 임피던스의 역수인 고유 어드미턴스를 나타내는 형태입니다.

\frac{1}{ϵ μ}

전자파의 전파 속도는 매질의 유전율(

ϵ

)과 투자율(

μ

)의 곱의 제곱근에 반비례합니다.

•

Step 1: 맥스웰의 전자파 방정식으로부터 유도된 파동 방정식에 의해 전파 속도

v

는

v = \frac{1}{ϵ μ}

로 정의됩니다.

•

Step 2: 진공 상태에서의 속도

c

는 진공의 유전율(

ϵ_{0}

)과 투자율(

μ_{0}

)을 대입하여

c = \frac{1}{ϵ _{0} μ _{0}} \approx 3 \times 1 0^{8} [m / s]

가 됩니다.

•

Step 3: 일반적인 매질 내에서의 속도는 비유전율(

ϵ_{r}

)과 비투자율(

μ_{r}

)을 포함하여

v = \frac{c}{ϵ _{r} μ _{r}}

로도 표현할 수 있습니다.

전자파의 속도는 매질의 유전율과 어떤 관계인가요?

전자파의 속도는 유전율의 제곱근에 반비례하므로, 유전율이 큰 매질일수록 전파 속도는 느려집니다.

진공 중에서의 전파 속도 공식은 무엇인가요?

진공의 유전율

ϵ_{0}

와 투자율

μ_{0}

를 사용하여

v = 1/ ϵ_{0} μ_{0}

로 계산하며, 이는 빛의 속도와 동일합니다.