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도전도 k=6×1017℧m, 투자율 \mu=\dfrac{6}{\pi}\… | [전기기사 필기] 19년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 19년 3회차
도전도 k=6×1017℧m, 투자율 μ=6π×107H/m\mu=\dfrac{6}{\pi}\times10^{-7}H/m 인 평면도체 표면에 10kHz의 전류가 흐를 때, 침투깊이 δ(m)은?
1
16×107\dfrac{1}{6}\times 10^{-7}
2
18.5×107\dfrac{1}{8.5}\times10^{-7}
3
36π×106\dfrac{36}{\pi}\times 10^{-6}
4
36π×1010\dfrac{36}{\pi}\times 10^{-10}
해설

도체 내부에서 전류가 표면으로 몰리는 표피효과에서, 진폭이 1/e1/e 로 줄어드는 깊이가 침투깊이이며 δ=2ωμk=1πfμk\delta=\sqrt{\dfrac{2}{\omega\mu k}}=\dfrac{1}{\sqrt{\pi f\mu k}} 이다.
근호 안을 먼저 계산한다.
πfμk=π×104×6π×107×6×1017=36×1014\pi f\mu k=\pi\times10^{4}\times\dfrac{6}{\pi}\times10^{-7}\times6\times10^{17}=36\times10^{14}
36×1014=6×107\sqrt{36\times10^{14}}=6\times10^{7}
따라서 δ=16×107=16×107\delta=\dfrac{1}{6\times10^{7}}=\dfrac{1}{6}\times10^{-7} m 이다.
π\piμ\mu 안의 1/π1/\pi 와 약분되어 결과에 π\pi 가 남지 않는 것이 이 문제의 핵심이다.

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