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εr = 81, μr = 1 인 매질의 고유 임피던스는 약 몇 Ω 인가… | [전기기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 17년 2회차
εr = 81, μr = 1 인 매질의 고유 임피던스는 약 몇 Ω 인가? (단, εr은 비유전율이고, μr은 비투자율이다.)
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해설

고유임피던스는 매질 내 평면파의 전계와 자계의 비로 η=με=μ0μrε0εr=μ0ε0μrεr\eta=\sqrt{\dfrac{\mu}{\varepsilon}}=\sqrt{\dfrac{\mu_0\mu_r}{\varepsilon_0\varepsilon_r}}=\sqrt{\dfrac{\mu_0}{\varepsilon_0}}\sqrt{\dfrac{\mu_r}{\varepsilon_r}} 로 분리된다.
앞의 인수는 진공의 고유임피던스로 4π×1078.854×1012377\sqrt{\dfrac{4\pi\times10^{-7}}{8.854\times10^{-12}}}\approx377 Ω 이므로 η=377μrεr\eta=377\sqrt{\dfrac{\mu_r}{\varepsilon_r}} 가 된다.
대입하면 η=377×181=377941.9\eta=377\times\sqrt{\dfrac{1}{81}}=\dfrac{377}{9}\approx41.9 Ω 이다.
비유전율이 커지면 고유임피던스는 작아진다. 물(εr=81\varepsilon_r=81)에서 값이 진공의 1/91/9 로 떨어지는 것이 이 문제다.

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