2019년04월27일 2번

[전기자기학]
상이한 매질의 경계면에서 전자파가 만족해야 할 조건이 아닌 것은? (단, 경계면은 두 개의 무손실 매질 사이이다.)

① 경계면의 양측에서 전계의 접선성분은 서로 같다.
② 경계면의 양측에서 자계의 접선성분은 서로 같다.
③ 경계면의 양측에서 자속밀도의 접선성분은 서로 같다.
④ 경계면의 양측에서 전속밀도의 법선성분은 서로 같다.

(정답률: 69%)

문제 해설

정답은 "경계면의 양측에서 전속밀도의 법선성분은 서로 같다."이다.

경계면에서 전자파는 반사, 투과, 굴절 등의 현상을 보이게 된다. 이때, 전자파의 전기장과 자기장은 각각의 매질에서 다르게 전달되기 때문에 경계면에서는 전자파의 전기장과 자기장이 서로 다르게 전달된다. 따라서, 경계면에서는 전자파의 전기장과 자기장이 만족해야 할 조건이 다양하게 존재한다.

그러나, 자속밀도의 접선성분은 경계면에서 전자파의 전기장과 자기장과는 무관하게, 단지 매질의 자기적 특성에 의해서만 결정되기 때문에 경계면의 양측에서 자속밀도의 접선성분은 서로 같다. 이는 안테나 설계나 전자파의 굴절 등에서 매우 중요한 역할을 한다.

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