2019년03월09일 42번

[안테나 개론]
자유 공간에서 단위 면적을 단위 시간에 통과하는 전파 에너지가 3[μW/m²]이었다. 이때 자유공간의 전계강도는 약 얼마인가?

① 6.45[mV/m]
② 16.81[mV/m]
③ 33.63[mV/m]
④ 45.65[mV/m]

(정답률: 73%)

문제 해설

자유 공간에서 전파의 전력밀도와 전계강도는 다음과 같은 관계가 있다.

전력밀도 = (전자기파의 속도) × (자유공간의 전자기적 임피던스) × (전계강도의 제곱) / 2

여기서 전자기파의 속도는 빛의 속도인 3 × 10^8[m/s]이고, 자유공간의 전자기적 임피던스는 377[Ω]이다. 따라서 전력밀도를 알면 전계강도를 구할 수 있다.

전력밀도 = 3[μW/m^2] = 3 × 10^-6[W/m^2]

전력밀도 = (3 × 10^8[m/s]) × (377[Ω]) × (전계강도의 제곱) / 2

전계강도의 제곱 = (2 × 전력밀도) / (3 × 10^8[m/s] × 377[Ω])

전계강도의 제곱 = 1.338 × 10^-12[V^2/m^2]

전계강도 = 3.66 × 10^-7[V/m]

전계강도를 밀리볼트 단위로 변환하면 다음과 같다.

전계강도 = 366.4[mV/m]

따라서 보기에서 정답은 "33.63[mV/m]"이다.

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