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소방설비기사(전기분야) · 2017년 · 1회 · 필기

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시험지 모드

30.

50kW의 전력의 안테나에서 사방으로 균일하게 방사될 때, 안테나에서 1km 거리에 있는 점에서의 전계의 실효값은 약 몇 V/m인가?

① 0.87

② 1.22

③ 1.73

④ 3.98

핵심 해설

등방성 방사에서 전력밀도는 \(S=P/(4\pi r^2)\), 자유공간에서는 \(S=E^2/377\)입니다. \(E=\sqrt{50000\times377/(4\pi\times1000^2)}\approx1.22\)V/m이므로 정답은 ②입니다.

학습 포인트

이 문항은 등방성 방사 전력과 자유공간 전계강도 계산을 평가합니다. 무선통신보조설비와 전파 관련 설비를 이해하려면 방사전력, 거리, 전계강도의 관계를 파악하여 수신 가능성과 전파 세기를 판단할 수 있어야 합니다.

선지별 해설

이 선택지는 계산값 1.22V/m보다 작아 전력밀도와 자유공간 임피던스를 적용한 결과와 맞지 않습니다.
이 선택지는 \(E=\sqrt{P\eta/(4\pi r^2)}\) 계산값과 일치하므로 적절합니다.
이 선택지는 거리 또는 전력 환산을 달리 적용했을 때 나올 수 있으나 본 조건의 실효값과 맞지 않습니다.
이 선택지는 방사전력 조건에 비해 지나치게 큰 전계값으로 계산 결과와 맞지 않습니다.
따라서 정답은 ②입니다.
① [X] c
② [O] a
③ [X] l
④ [X] c

암기 팁

전계강도 계산은 \(E=\sqrt{30P}/r\)의 형태로도 기억하시면 빠릅니다. 여기서 \(P=50000W\), \(r=1000m\)이면 약 1.22V/m가 됩니다.

맞춤 꼼수

‘사방으로 균일하게 방사’는 등방성 방사를 뜻하므로 \(4\pi r^2\)로 나누어야 합니다. 1km를 1000m로 바꾸는 단위 변환도 함께 확인하십시오.

AI로 작성된 해설입니다.

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