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1[전기산업기사 필기] 2025년 2회 기출복원 모의고사
대지의 고유저항이 ρ(Ω·m)일 때 반지름이 a(m)인 그림과 같은 반구 접지극의 접지저항(Ω)은?
문제 이미지
1
ρ/4πa
2
ρ/2πa
3
2πρ/a
4
2πρa
해설

접지저항은 ρ2πa\dfrac{\rho}{2\pi a} [Ω] 이다.

그림은 반지름 aa 인 도체 반구를 평평한 면이 지표면과 일치하도록 묻은 접지극이며, 전류는 반구 표면에서 대지 속 아래쪽 반공간으로만 방사상으로 퍼진다. 중심에서 거리 rr 인 곳의 전류 통과 면적은 반구면 2πr22\pi r^{2} 이므로 두께 drdr 인 껍질의 저항은 dR=ρ2πr2drdR=\frac{\rho}{2\pi r^{2}}dr 이다.

r=ar=a 부터 무한대까지 적분하면
R=∫a∞ρ2πr2dr=ρ2πa [Ω]R=\int_{a}^{\infty}\frac{\rho}{2\pi r^{2}}dr=\frac{\rho}{2\pi a}\,[\Omega]

전류가 퍼질 공간이 절반뿐이므로 완전한 구를 묻었을 때의 ρ4πa\frac{\rho}{4\pi a} 보다 두 배 크다.

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