2007년08월05일 19번

[전기자기학]
지구는 태양으로부터 P[kW/m²]의 방사열을 받고 있다. 지구 표면에서의 전계의 세기는 몇[V/m]인가?

① 377P
②
③
④

(정답률: 58%)

문제 해설

전자기파의 전력밀도는 S = P/4πr^2 이다. 여기서 r은 지구와 태양 사이의 거리이다. 지구 반지름을 R이라고 하면, 지구 표면에서의 전력밀도는 S = P/4πR^2 이다. 전력밀도와 전자기파의 전기장 세기 E는 E = sqrt(S/ε0) 이므로, 지구 표면에서의 전기장 세기는 E = sqrt(P/4πR^2ε0) 이다. ε0는 자유공간의 전기유도도이며, 값은 8.85×10^-12 F/m이다. 따라서, E = sqrt(P/4πR^2ε0) = sqrt(1367/4π(6.37×10^6)^2×8.85×10^-12) = 113.6 V/m 이다. 따라서, 정답은 "

" 이다. 이유는 전기장 세기가 가장 근접하게 계산된 값이기 때문이다.