문제 #14170

Question

주파수가 100MHz 일 때 구리의 표피두께(skin depth)는 약 몇 mm 인가? (단, 구리의 도전율은 5.9×10^7 ℧/m 이고, 비투자율은 0.99 이다.)

Accepted Answer

**정답 이유:** 표피두께는 전자기파가 도체 내부로 침투하는 깊이를 나타내며, 주파수와 도체의 도전율에 반비례합니다. 주어진 조건에서 표피두께를 계산하면 약 6.6 × 10⁻³ mm가 나옵니다. **핵심 개념:** * **표피 효과 (Skin Effect):** 고주파 전류가 도체의 표면에 집중되는 현상입니다. * **표피두께 (Skin Depth, δ):** 전류 밀도가 표면에서의 값의 1/e (약 37%)로 감소하는 깊이를 의미합니다. * **표피두께 공식:** δ = 1 / √(π * f * μ * σ) * f: 주파수 * μ: 투자율 (μ = μ₀ * μᵣ) * σ: 도전율 이 문제에서는 구리의 비투자율(μᵣ)이 0.99로 주어졌는데, 이는 진공 투자율(μ₀)과 거의 같다고 볼 수 있어 계산 시 μ ≈ μ₀로 근사할 수 있습니다.

문제 1