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1[7급 국가직 전기자기학] 24년 1회차
최대 전계의 크기가 E0E_0[V/m]인 평면 전자기파가 자유공간으로부터 무손실 유전체 경계면에 수직 입사한다. 유전체의 비투자율 μr=1\mu_r=1이고 비유전율 ϵr=9\epsilon_r=9일 때, 유전체 내부를 진행하는 전자기파의 최대 전계의 크기[V/m]는? (단, 자유공간의 투자율과 유전율은 각각 μ0=4π×10−7\mu_0=4\pi\times10^{-7} [H/m], ϵ0=10−936π\epsilon_0=\frac{10^{-9}}{36\pi} [F/m]이다)
1
14E0\frac{1}{4}E_0
2
12E0\frac{1}{2}E_0
3
E0E_0
4
32E0\frac{3}{2}E_0
해설

유전체 내부 전계의 최댓값은 12E0\dfrac{1}{2}E_0이다. 투과계수 τ=2η2η2+η1\tau=\dfrac{2\eta_2}{\eta_2+\eta_1}로 구한다.

η2=η0ϵr=η03\eta_2=\dfrac{\eta_0}{\sqrt{\epsilon_r}}=\dfrac{\eta_0}{3}
τ=2(η0/3)η0/3+η0=2/34/3=12\tau=\dfrac{2(\eta_0/3)}{\eta_0/3+\eta_0}=\dfrac{2/3}{4/3}=\dfrac{1}{2}

  • 14E0\dfrac{1}{4}E_0: 반사 전력 비율 ∣Γ∣2=14|\Gamma|^{2}=\dfrac{1}{4}과 혼동한 값이다.
  • E0E_0: 반사가 없다고 본 값이다. 두 매질의 임피던스가 달라 일부가 반사된다.
  • 32E0\dfrac{3}{2}E_0: 투과계수 분자를 입사측 2η12\eta_1로 뒤바꾼 값이다.

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