문제 #17625

Question

도전율이 5.8×10^7℧/m , 비투자율이 1인 구리에 50Hz 의 주파수를 갖는 전류가 흐를 때, 표피두께는 약 몇 mm 인가?

Accepted Answer

이 문제는 전자기학에서 **표피 효과(skin effect)** 개념을 이용하여 구리의 표피 두께를 계산하는 문제입니다. 표피 효과란 교류 전류가 도체 내부로 흐를 때, 주파수가 높아질수록 전류가 도체의 표면 근처에 집중되는 현상을 말합니다. 표피 두께는 다음과 같은 공식으로 계산됩니다. $$ \delta = \sqrt{\frac{2}{\omega \mu \sigma}} $$ 여기서 $\delta$는 표피 두께, $\omega$는 각주파수($2\pi f$), $\mu$는 투자율, $\sigma$는 도전율입니다. 문제에서 주어진 값들을 대입하여 계산하면 약 9.35mm가 나옵니다. 따라서 정답은 2번입니다.

문제 1