진공 중에서 전자파의 전파속도 $(\text{m/s})$는?

$C_0 = \frac{1}{\sqrt{\epsilon_0 \mu_0}}$

$C_0 = \sqrt{\epsilon_0 \mu_0}$

전자파 및 평면파

전기기사 필기 2020년 3회 7번

약 $3 \times 10^8 \text{m/s}$이며, 이는 진공 속에서의 빛의 속도와 동일합니다.

매질의 비유전율($\epsilon_r$)과 비투자율($\mu_r$)이 커질수록 분모가 커지므로 전파속도는 진공에서보다 느려집니다.

Q문제

진공 중에서 전자파의 전파속도

(m/s)

는?

유사 문제 링크

C_{0} = \frac{1}{ϵ _{0} μ _{0}}

진공 중 전자파의 전파속도는 진공의 유전율과 투자율의 곱의 제곱근에 반비례합니다.

•

Step 1: 맥스웰의 전자파 방정식으로부터 유도된 파동방정식에서 전파속도

v

는

v = \frac{1}{ϵ μ}

로 정의됩니다.

•

Step 2: 진공 상태의 물성치인 진공의 유전율(

ϵ_{0}

)과 진공의 투자율(

μ_{0}

)을 공식에 대입합니다.

•

Step 3: 따라서 진공 중의 전파속도는

C_{0} = \frac{1}{ϵ _{0} μ _{0}}

가 됩니다.

C_{0} = ϵ_{0} μ_{0}

전파속도는 유전율과 투자율의 곱에 비례하는 것이 아니라, 그 제곱근에 반비례하는 관계를 가집니다.

C_{0} = \frac{1}{ϵ _{0}}

전파속도는 유전율뿐만 아니라 투자율의 영향도 동시에 받으며, 단순 반비례가 아닌 제곱근의 역수 형태를 취합니다.

C_{0} = \frac{1}{μ _{0}}

전파속도는 투자율뿐만 아니라 유전율의 영향도 동시에 받으며, 차원 분석상 속도의 단위와 일치하지 않습니다.

진공 중 전파속도의 실제 수치는 얼마인가요?

약

3 \times 1 0^{8} m/s

이며, 이는 진공 속에서의 빛의 속도와 동일합니다.

매질이 존재하는 경우 속도는 어떻게 변하나요?

매질의 비유전율(

ϵ_{r}

)과 비투자율(

μ_{r}

)이 커질수록 분모가 커지므로 전파속도는 진공에서보다 느려집니다.