공기 중에서 x방향으로 진행하는 전자파가 있다. Ey=3×10-2sin… | [전기철도기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기철도기사 필기] 15년 1회차

공기 중에서 x방향으로 진행하는 전자파가 있다. E_y=3×10^-2sinω(x-vt) (V/m), E_z=4×10^-2sinω(x-vt) (V/m)일 때 포인팅 벡터의 크기(W/m²)는?

6.63×10^-6sin²ω(x-vt)

6.63×10^-6cos²ω(x-vt)

6.63×10^-4sinω(x-vt)

6.63×10^-4cosω(x-vt)

해설

서로 직교하는 두 성분을 합성한 전계의 진폭은
 $E_m=\sqrt{E_y^2+E_z^2}=\sqrt{(3\times10^{-2})^2+(4\times10^{-2})^2}=5\times10^{-2}\,\mathrm{V/m}$ 
평면파의 포인팅 벡터 순시값 크기는  $S=\dfrac{E^2}{\eta_0}$ 이고, 자유공간의 고유임피던스는  $\eta_0=120\pi\approx377\,\Omega$ 이다.
전계가  $E=5\times10^{-2}\sin\omega(x-vt)$ 이므로
 $S=\dfrac{(5\times10^{-2})^2}{120\pi}\sin^2\omega(x-vt)\approx6.63\times10^{-6}\sin^2\omega(x-vt)\,[\mathrm{W/m^2}]$ 
전계를 제곱하므로 시간 함수는 사인 제곱 형태가 되고, 크기 계수는  $6.63\times10^{-6}$ 이다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

💬 자격증 스터디 커뮤니티헷갈리는 문제, 같이 준비하는 사람들에게 물어보세요

→