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1[전자기사 필기] 18년 3회차
도체 내에서 변위전류의 영향을 무시할 수 있는 조건은? (단, K : 도전도(導電度) 또는 도전율, ε : 유전율, f : 교번 전자계의 주파수이다.)
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해설

도체 내에서 전도전류 밀도는 Jc=KEJ_c = KE이고, 변위전류 밀도는 Jd=ε∂E∂tJ_d = \varepsilon\frac{\partial E}{\partial t}이다.

교번전자계에서 E=E0ejωtE = E_0 e^{j\omega t}로 표현하면 Jd=jωεEJ_d = j\omega\varepsilon E이고, 변위전류를 무시할 수 있으려면 전도전류가 변위전류보다 훨씬 커야 하므로
KE≫ωεEKE \gg \omega\varepsilon E, 즉 K≫ωε=2πfεK \gg \omega\varepsilon = 2\pi f\varepsilon
이어야 한다.

따라서 조건은 K≫2πfεK \gg 2\pi f\varepsilon 또는 동등하게 K2πfε≫1\frac{K}{2\pi f\varepsilon} \gg 1이며, 이는 Kεf≫1\frac{K}{\varepsilon f} \gg 1로도 표현된다.

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