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자유공간과 특정 매질간의 비투자율이 1, 비유전율이 100일 때, 자유… | [국회직 9급 전기이론] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 전기이론] 21년 1회차
자유공간과 특정 매질간의 비투자율이 1, 비유전율이 100일 때, 자유공간과 그 특정 매질에서 각각의 파장 [m]\mathbf{[} m ]은? (단, 주파수는 300  [MHz]\mathbf{300 \,\, [ \mathrm{MHz} ]}이다)
자유공간 매질
1
0.50.5 0.10.1
2
11 0.10.1
3
11 0.20.2
4
1.51.5 0.10.1
5
1.51.5 0.20.2
해설

파장은 자유공간 1 m1\,\mathrm{m}, 매질 0.1 m0.1\,\mathrm{m}이다.

자유공간 파장은 광속을 주파수로 나눈 값이다.
λ0=cf\lambda_0=\dfrac{c}{f}
λ0=3×108300×106=1 m\lambda_0=\dfrac{3\times 10^{8}}{300\times 10^{6}}=1\,\mathrm{m}

매질에서도 주파수는 변하지 않으므로, 전파 속도가 줄어든 비율만큼 파장이 짧아진다.
λ=λ0μrεr\lambda=\dfrac{\lambda_0}{\sqrt{\mu_r\varepsilon_r}}
λ=11×100=0.1 m\lambda=\dfrac{1}{\sqrt{1\times 100}}=0.1\,\mathrm{m}

  • 자유공간 0.5 m0.5\,\mathrm{m}, 매질 0.1 m0.1\,\mathrm{m}: 자유공간 파장이 계산값의 절반이다.
  • 자유공간 1 m1\,\mathrm{m}, 매질 0.2 m0.2\,\mathrm{m}: 매질 파장이 계산값의 2배다.
  • 자유공간 1.5 m1.5\,\mathrm{m}, 매질 0.1 m0.1\,\mathrm{m}: 자유공간 파장이 계산값보다 길다.
  • 자유공간 1.5 m1.5\,\mathrm{m}, 매질 0.2 m0.2\,\mathrm{m}: 두 파장 모두 계산값보다 길다.

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