一陸技｜無線工学B｜過去問
令和4年1月期 第2回 A－8
要点（wavelane の要約）: 高周波の電磁界が導体へしみ込む深さについて、表面の何分の1まで弱まる距離として定義するか、その深さと減衰定数の大小の向き、導電率を変えたときの深さの変わり方を組合せで答えさせる問題。
FB402 A－85点（1問1採点）
原文（公式問題文）
A－8 次の記述は、平面波が有限な導電率の導体中へ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。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せ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) 表皮厚さは、導体表面の電磁界強度が ［ A ］ に減衰するときの導体表面からの距離をいう。 (2) 表皮厚さが ［ B ］ なるほど、減衰定数は小さくなる。 (3) 表皮厚さは、導体の導電率が ［ C ］ なるほど薄くなる。 A B C 1 1/e 厚く 大きく 2 1/e 厚く 小さく 3 1/e 薄く 小さく 4 1/(2e) 厚く 大きく 5 1/(2e) 薄く 小さく
出典: 令和4年1月期 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB402）A－8（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 1
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wavelane の解説（公式の解説ではありません）
表皮厚さは電磁界が表面の 1/e になる深さで、減衰定数の逆数にあたる。導電率・透磁率・周波数が大きいほど薄くなる。
- 空欄 A: 1/e
- 導体内の電磁界は深さとともに指数関数で減る。表面の 1/e になる深さを表皮厚さと決めている。
- 空欄 B: 厚く
- 表皮厚さは減衰定数の逆数である。減衰定数が小さいほど電磁界は奥まで届き、表皮厚さは厚い。
- 空欄 C: 大きく
- 表皮厚さは 1/√(πfμσ) で、導電率 σ が大きいほど薄くなる。よく電気を通す導体ほど電流が表面に集まる。
この組合せになっているのは選択肢 1 である。
つまずきやすい点
- 1/(2e) は定義にない値である。電力で考えると 1/e² になるが、それも選択肢にはない。
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・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