一陸技｜無線工学B｜過去問
令和2年11月臨時 第2回 A－9
要点（wavelane の要約）: 導体へしみ込む高周波の深さについて、定義、透磁率・導電率・減衰定数・周波数との大小関係の5記述を並べ、透磁率との関係を逆に述べた記述を選ばせる問題。
原文（公式問題文）
A－9 次の記述は、有限な導電率の導体中へ平面波が浸透する深さを表す表皮厚さ(深さ)について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。ただし、平面波はマイクロ波とし、e を自然対数の底とする。 1 導体内の電界、磁界及び電流の振幅が導体表面の振幅の 1/e(約 0.368)に減少する導体表面からの距離をいう。 2 導体の透磁率が大きいほど、厚く(深く)なる。 3 導体の導電率が大きいほど、薄く(浅く)なる。 4 導体内の減衰定数が小さくなるほど、厚く(深く)なる。 5 周波数が高くなるほど、薄く(浅く)なる。
出典: 令和2年11月臨時 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB212）A－9（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 2
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wavelane の解説（公式の解説ではありません）
表皮厚さ δ=√(2/(ωμσ)) の形から、周波数・透磁率・導電率のどれが大きくなっても浅くなることを読み取る。減衰定数の逆数でもある。
選択肢 1— 答えではない
表皮厚さは、振幅が表面の値から自然対数の底の逆数倍まで減る深さとして定義される。正しい。
選択肢 2◎ これが答え
誤っている。δ は ωμσ の平方根に反比例するので、透磁率が大きいほど浅くなる。鉄のような磁性体で表皮効果が強く出るのはこのためである。
選択肢 3— 答えではない
導電率も同じく分母に入るので、よく電気を通す導体ほど浅くなる。正しい。
選択肢 4— 答えではない
表皮厚さは減衰定数 α の逆数である。減衰が緩やかなほど深くまで届く。正しい。
選択肢 5— 答えではない
角周波数が分母に入るので、周波数が高いほど浅くなる。正しい。
正答は選択肢 2 である。
つまずきやすい点
- ω・μ・σ の3つはすべて根号の中の分母にある。どれか1つだけ向きが逆になることは無い。
理由から確かめる
- 電磁界の続論とマイクロ波回路減衰定数・導電率・透磁率・表皮厚さ(表皮深さ)
- 給電線と整合回路減衰定数・表皮厚さ(表皮深さ)
- アンテナ・電波測定の基礎導電率・透磁率