공기 중에서 1V/m의 전계의 세기에 의한 변위전류밀도의 크기를 2A/… | [전기기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

변위전류밀도는 맥스웰 방정식에서 전속밀도의 시간변화율로 정의된다.
$J_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}=\varepsilon_0\dfrac{\partial E}{\partial t}$
전계가 $E=E_m\sin\omega t$ 인 정현파이면 미분에서 $\omega$ 가 나와 크기가
$J_d=\omega\varepsilon_0E=2\pi f\varepsilon_0E$
가 된다. 주파수에 대해 풀면
$f=\dfrac{J_d}{2\pi\varepsilon_0E}=\dfrac{2}{2\pi\times 8.854\times 10^{-12}\times 1}=3.6\times 10^{10}$Hz
MHz로 고치면
$f=\dfrac{3.6\times 10^{10}}{10^{6}}\fallingdotseq 36000$MHz
같은 전계 세기라도 변위전류는 주파수에 비례하므로, 1V/m라는 작은 전계로 2A/m2이라는 큰 전류밀도를 만들려면 수만 MHz대의 주파수가 필요하다.