전자파 및 평면파

전기기사 필기 2016년 3회 11번

네, 매질의 유전율($\epsilon$)과 투자율($\mu$)에 따라 고유임피던스 값이 결정됩니다.

진공 또는 공기 중에서는 약 377$\Omega$ 또는 $120\pi \Omega$라는 일정한 값을 가집니다.

Q문제

전계와 자계와의 관계에서 고유임피던스는?

유사 문제 링크

선택지 분석

ϵ μ

전파 속도의 역수(

1/ v

)와 관련된 물리량으로 임피던스의 차원과 일치하지 않습니다.

\frac{μ}{ϵ}

고유임피던스는 매질의 특성에 따라 결정되는 전계와 자계의 세기 비를 의미하며, 무손실 매질에서

\frac{μ}{ϵ}

으로 표현됩니다.

•

Step 1: 고유임피던스(

η

)의 정의는 전계(

E

)와 자계(

H

)의 비인

η = \frac{E}{H}

에서 시작합니다.

•

Step 2: 평면파 파동 방정식의 해를 맥스웰 방정식에 대입하면 전계와 자계의 관계식

η = \frac{j ω μ}{σ + j ω ϵ}

을 얻을 수 있습니다.

•

Step 3: 일반적인 유전체 매질(

σ = 0

)의 경우, 위 식은

\frac{μ}{ϵ}

으로 정리되어 최종적인 고유임피던스 값이 도출됩니다.

\frac{ϵ}{μ}

자계와 전계의 비인 고유어드미턴스(

1/ η

)를 나타내는 식입니다.

\frac{1}{ϵ μ}

매질 내에서 전자파가 진행하는 위상 속도(

v

)를 나타내는 식입니다.

고유임피던스가 매질에 따라 변하나요?

네, 매질의 유전율(

ϵ

)과 투자율(

μ

)에 따라 고유임피던스 값이 결정됩니다.

자유 공간의 고유임피던스는 고정된 값인가요?

진공 또는 공기 중에서는 약 377

Ω

또는

120 π Ω

라는 일정한 값을 가집니다.