2010년05월09일 20번

[전기자기학]
표피 효과에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 도체에 교류가 흐르면 표면으로부터 중심으로 들어갈 수록 전류밀도가 작아진다.
② 고주파일수록, 도체의 전도도 및 투자율이 클수록 심하다.
③ 도체 내부는 전류의 전도에 거의 관여하지 않으므로 전기 저항이 증가하는 요인이 된다.
④ 도체 내의 전류 또는 자속의 분포는 표면에서의 깊이에 대하여 지수함수적으로 증가된다.

(정답률: 56%)

문제 해설

"도체 내의 전류 또는 자속의 분포는 표면에서의 깊이에 대하여 지수함수적으로 증가된다."는 옳은 설명이다.

이유는 도체 내부에서 전류가 흐르면 전류는 전자와 이온의 충돌로 인해 에너지를 잃게 되고, 이로 인해 전류밀도가 감소한다. 따라서 표면에서부터 깊이가 증가할수록 전류밀도가 작아지는 것이 일반적이다. 그러나 고주파일수록 전자와 이온의 충돌이 더 많이 일어나므로 전류밀도가 더욱 작아지게 된다. 또한 도체의 전도도 및 투자율이 클수록 전류밀도가 작아지는 경향이 있다. 도체 내부는 전류의 전도에 거의 관여하지 않으므로 전기 저항이 증가하는 요인이 된다. 따라서 도체 내부에서 전류 또는 자속의 분포는 표면에서의 깊이에 대하여 지수함수적으로 증가된다.

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