도전율 $\sigma$, 투자율 $\mu$인 도체에 교류 전류가 흐를 때 표피 효과의 영향에 대한 설명으로 옳은 것은?

$\sigma$가 클수록 작아진다.

$\mu$가 클수록 작아진다.

$\mu_s$가 클수록 작아진다.

도체 내의 전류 분포

전기기사 필기 2016년 3회 4번

Q문제

도전율

σ

, 투자율

μ

인 도체에 교류 전류가 흐를 때 표피 효과의 영향에 대한 설명으로 옳은 것은?

유사 문제 링크

σ

가 클수록 작아진다.

도전율(

σ

)이 클수록 침투 깊이가 얕아지므로 표피 효과는 오히려 커집니다.

μ

가 클수록 작아진다.

투자율(

μ

)이 클수록 침투 깊이가 감소하여 표피 효과는 더 커지게 됩니다.

μ_{s}

가 클수록 작아진다.

비투자율(

μ_{s}

)은 투자율에 비례하므로 비투자율이 클수록 표피 효과는 커집니다.

주파수가 높을수록 커진다.

표피 효과는 주파수, 투자율, 도전율이 높을수록 전류가 도체 표면으로 집중되어 커집니다.

•

Step 1: 표피 침투 깊이(

δ

)의 공식은

δ = \frac{1}{π f μ σ}

입니다. 여기서

f

는 주파수,

μ

는 투자율,

σ

는 도전율입니다.

•

Step 2: 공식에 따라 주파수(

f

)가 높아지면 침투 깊이(

δ

)는 작아지게 됩니다.

•

Step 3: 침투 깊이가 작아진다는 것은 전류가 도체 내부로 들어가지 못하고 표면에 집중됨을 의미하므로 표피 효과는 커집니다.

표피 효과가 발생하면 도체의 저항은 어떻게 되나요?

전류가 흐르는 유효 단면적이 줄어들기 때문에 도체의 실효 저항이 증가하게 됩니다.

침투 깊이와 표피 효과는 어떤 관계인가요?

침투 깊이가 작을수록 전류가 표면에 더 얇게 집중되므로 표피 효과가 더 크다고 말합니다.