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1[7급 국가직 전기자기학] 23년 1회차
인덕턴스가 4 [μ\muH]이고 커패시턴스는 100 [pF]이며 길이가 2 [m]인 무손실 동축케이블이 있다. 동작 주파수가 10 [MHz]일 때, 특성 임피던스 Z0Z_0[Ω]와 위상 상수 β\beta[rad/m]는?
Z0Z_0 β\beta
1
100 0.2π0.2\pi
2
100 0.4π0.4\pi
3
200 0.2π0.2\pi
4
200 0.4π0.4\pi
해설

특성 임피던스는 200 Ω, 위상 상수는 0.2π rad/m0.2\pi\ \mathrm{rad/m}이다.

주어진 값은 길이 2 m 전체의 값이므로 단위 길이당 값으로 바꾼다: L=2 μH/mL=2\ \mathrm{\mu H/m}, C=50 pF/mC=50\ \mathrm{pF/m}

특성 임피던스: Z0=LC=2×10−650×10−12=200 ΩZ_0=\sqrt{\dfrac{L}{C}}=\sqrt{\dfrac{2\times10^{-6}}{50\times10^{-12}}}=200\ \Omega
위상 상수: β=ωLC=2π×107×10−16=0.2π rad/m\beta=\omega\sqrt{LC}=2\pi\times10^7\times\sqrt{10^{-16}}=0.2\pi\ \mathrm{rad/m}

  • 특성 임피던스는 전체 값의 비로 구해도 같지만, 위상 상수를 전체 값으로 계산하면 0.4π0.4\pi가 되어 틀린다.
  • 100 Ω은 제곱근 계산을 잘못한 값이다.

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