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1[7급 국가직 전기자기학] 24년 1회차
전계가 E→=Ex0e−j[ωt−β(ω)z]ax→\overrightarrow{E}=E_{x0}e^{-j[\omega t-\beta(\omega)z]}\overrightarrow{a_x}[V/m]인 전자기파에서, β(ω)\beta(\omega)와 Ex0E_{x0}만 알려져 있을 때, 알 수 없는 것은? (단, 각주파수 ω\omega의 함수인 β(ω)\beta(\omega)와 Ex0E_{x0}는 실숫값을 가진다)
1
군속도
2
위상속도
3
편파특성
4
포인팅 벡터
해설

주어진 정보로 알 수 없는 것은 포인팅 벡터이다. 전력 밀도를 구하려면 자계, 즉 매질의 고유 임피던스가 필요하다.

평균 전력 밀도는 Ex022η\dfrac{E_{x0}^{2}}{2\eta} 꼴인데, η=μ/ϵ\eta=\sqrt{\mu/\epsilon}은 위상 상수 β(ω)=ωμϵ\beta(\omega)=\omega\sqrt{\mu\epsilon}만으로는 μ\mu와 ϵ\epsilon을 분리할 수 없어 정해지지 않는다.

  • 군속도: vg=dωdβv_g=\dfrac{d\omega}{d\beta}이므로 β(ω)\beta(\omega)에서 바로 구한다.
  • 위상속도: vp=ωβv_p=\dfrac{\omega}{\beta}로 구한다.
  • 편파특성: 전계가 xx 방향 한 성분뿐이므로 선형 편파임을 알 수 있다.

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