2008년07월27일 13번

[전기자기학]
도전율 σ=4[S/m], 비투자율 μs=1, 비유전율 ℇr=81 인 바닷물 중에서 최소한 유전손실정접 (tanδ)이 100 이상이 되기 위한 주파수 범위 [MHz]는?

① f≤2.23
② f≤4.45
③ f≤8.89
④ f≤17.78

(정답률: 49%)

문제 해설

유전손실정점은 tanδ=1/σℇrμs 로 계산할 수 있습니다. 따라서 tanδ≥100 이면, f≤1/2πRC 이 성립합니다. 여기서 R은 바닷물의 도전율, C는 바닷물의 적정용량입니다.

C는 바닷물의 비유전율과 상수 ε0 (공기의 유전율)를 이용하여 C=εrε0/πa 로 계산할 수 있습니다. 여기서 a는 바닷물의 전극 간 거리입니다.

따라서 f≤1/2πRC = 1/2πσεrε0/πa = 1/2πσε0(εr/a) 입니다.

여기서 σ=4[S/m], ε0=8.85×10^-12[F/m], εr=81, a=1[m] 이므로, f≤1/2πσε0(εr/a) = 8.89 [MHz] 입니다.

따라서 정답은 "f≤8.89" 입니다.

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