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대지의 고유저항이 ρ(Ω·m)일 때 반지름 a(m)인 그림과 같은 반구… | [전기기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 18년 2회차
대지의 고유저항이 ρ(Ω·m)일 때 반지름 a(m)인 그림과 같은 반구 접지극의 접지저항(Ω)은?
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해설

그림은 대지 표면에 반지름 aa인 반구를 묻은 접지극으로, 전류가 반구 대칭으로 대지에 퍼져 나간다.
중심에서 거리 rr인 곳의 전류 통과 면적이 반구 표면적 2πr22\pi r^{2}이므로 두께 drdr인 껍질의 저항은 dR=ρ2πr2drdR=\frac{\rho}{2\pi r^{2}}dr이다.
이를 r=ar=a부터 무한대까지 적분하면 R=aρ2πr2dr=ρ2πaR=\int_{a}^{\infty}\frac{\rho}{2\pi r^{2}}dr=\frac{\rho}{2\pi a}가 된다.
따라서 반구 접지극의 접지저항은 ρ2πa[Ω]\frac{\rho}{2\pi a}\,[\Omega]이다.

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