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1[전기기사 필기] 22년 1회차
유전율이 ε = 2ε0이고 투자율이 μ0인 비도전성 유전체에서 전자파의 전계의 세기가 E(z,t)=120πcos(109tβz)y^E(z,t) = 120\pi\cos(10^9t-\beta z)\hat{y} V/m 일 때, 자계의 세기 H(A/m)는? (단, x^, y^\hat{x},\ \hat{y} 는 단위벡터이다.)
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2cos(109tβz)x^-\sqrt{2}\cos(10^9t-\beta z)\hat{x}
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2cos(109tβz)x^\sqrt{2}\cos(10^9t-\beta z)\hat{x}
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2cos(109tβz)x^-2\cos(10^9t-\beta z)\hat{x}
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2cos(109tβz)x^2\cos(10^9t-\beta z)\hat{x}
해설

매질의 고유임피던스는 η=μ/ε=μ0/(2ε0)=120π2\eta=\sqrt{\mu/\varepsilon}=\sqrt{\mu_0/(2\varepsilon_0)}=\dfrac{120\pi}{\sqrt2} 이므로 자계의 크기는 H=E/η=2H=E/\eta=\sqrt2 가 된다.
+z 방향으로 진행하는 파에서 전계가 y방향이면 포인팅벡터 방향 조건 y^×H^=z^\hat{y}\times\hat{H}=\hat{z} 을 만족하려면 자계는 -x 방향이어야 하므로, H(z,t)=2cos(109tβz)x^H(z,t)=-\sqrt2\cos(10^9t-\beta z)\hat{x} 가 된다.

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