문제 #18491

Question

진공중의 점 A에서 출력 50[kW] 의 전자파를 방사하여 이것이 구면파로서 전파할 때 점 A에서 100[㎞] 떨어진 점 B에 있어서의 포인팅 벡터 값은 약 몇 [W/m^2] 인가?

Accepted Answer

이 문제는 점 A에서 방사되는 전자파의 에너지가 구면파 형태로 퍼져나가 점 B에 도달할 때의 포인팅 벡터 값을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **포인팅 벡터**와 **구면파의 에너지 밀도 감소**입니다. **해설:** 포인팅 벡터는 단위 면적당 전달되는 에너지의 양을 나타내며, 구면파의 경우 방사원에서 멀어질수록 에너지 밀도가 감소합니다. 이는 총 에너지(출력)가 점점 더 넓은 구의 표면에 분산되기 때문입니다. 따라서 점 B에서의 포인팅 벡터 값은 점 A에서의 출력과 점 B까지의 거리(반지름)를 이용하여 계산할 수 있습니다. **정답 이유 및 핵심 개념:** 정답이 1번인 이유는 다음과 같은 계산 과정을 통해 도출됩니다. 1. **총 출력 (P):** 50 kW = 50,000 W 2. **점 A에서 점 B까지의 거리 (r):** 100 km = 100,000 m 3. **점 B에서의 포인팅 벡터 (S):** 구면파의 경우, 포인팅 벡터는 다음과 같이 계산됩니다. $S = \fr

문제 1