[전기기사][전자기학] 침투깊이, 표피효과 문제

표피효과

도선에서 내부보다 외부 표피에 전류가 몰려 흐르는 현상

 

표피효과가 크다

전류밀도가 도선표피에 많이 흐른다라는 뜻

 

침투깊이가 작다

전류가 도선표피에 많이 흐른다라는 뜻

표피깊이 수학 공식

δ = $\sqrt{\frac{2}{ωσμ}}$=$\sqrt{\frac{1}{πfσμ}}$

표피효과와 침투(표피)깊이 관계

도전율(σ), 투자율(μ), 주파수(f) 크다 -> 표피효과 크다 -> 침투(표피)깊이 작다

 

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전선의 표피 효과에 대한 설명으로 알맞은 것은?

 

정답 : 전선이 굵을수록, 주파수가 높을수록 커진다.

출처 : 전기기사 필기 시험 전력공학 2020-1.2

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도전도 $k=6 \times 10^{17} $ ℧m 투자율 $μ= \frac{6}{π} \times 10^{-7}$ H/m인 평면도체 표면에 10kHz의 전류가 흐를 때 침투깊이 δ[m] 은? 

 

정답 : $\frac{1}{6} \times 10^{-7}$

풀이 : $\sqrt { \frac{1}{πfkμ} }$

출처 : 전기기사 필기 시험 전력공학 2019-3

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도전율 σ, 투자율μ 인 도체에 교류 전류가 흐를 때 표피 효과의 영향에 대한 설명으로 옳은 것은? 

① μ가 클수록 작아진다. 

② σ 가 클수록 작아진다.

③ μs가 클수록 작아진다.    

④ 주파수가 높을수록 커진다

 

정답: ④

출처 : 전기기사 필기 시험 전자기학 2016-3

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표피 효과에 대한 설명으로 옳은 것은 ?     

① 주파수가 높을수록 침투 깊이가 얇아진다. 

② 투자율이 크면 표피효과가 적게 나타난다

③ 표피 효과에 따른 표피 저항은 단면적에 비례한다 

④ 도전율이 큰 도체에는 표피효과가 적게 나타난다      . 

 

정답: ①

출처 : 전기기사 필기 시험 전자기학 2016-2

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표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은 ?        

① 표피효과는 주파수에 비례한다. 

② 표피효과는 전선의 단면적에 반비례한다      . 

③ 표피효과는 전선의 비투자율에 반비례한다      . 

④ 표피효과는 전선의 도전률에 반비례한다      . 

 

정답: ①

출처 : 전기기사 필기 시험  2013-2

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다음 중 금속에서의 침투깊이에 대한 설명으로 옳은것은 ? 

① 같은 금속을 사용할 경우 전자파의 주파수를 증가시키면 침투깊이가 증가한다.       

② 같은 주파수의 전자파를 사용할 경우 전도율이 높은 금속 을 사용하면 침투깊이가 감소한다. 

③ 같은 주파수의 전자파를 사용할 경우 투자율 값이 작은 금속을 사용하면 침투깊이가 감소한다. 

④ 같은 금속을 사용할 경우 어떤 전자파를 사용하더라도 침투깊이는 변하지 않는다.

 

정답: ②

출처 : 전기기사 필기 시험 2013-1

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표피 부근에 집중해서 전류가 흐르는 현상을 표피효과라 하는데

표피효과에 대한 설명으로 잘못된 것은 ? 

① 도체에 교류가 흐르면 표면에서부터 중심으로 들어갈수록   전류밀도가 작아진다. 

② 표피효과는 고주파일수록 심하다     .  

③ 표피효과는 도체의 전도도가 클수록 심하다     .        

❹ 표피효과는 도체의 투자율이 작을수록 심하다.

 

출처 : 전기기사 필기 시험 2012-1