一陸技|無線工学B|過去問
令和5年7月期 第1回 A-8
要点(wavelane の要約): 電波が導体へ入り込む深さを表す量について、表面の値の何分の1になる深さで定義するか、深さが浅いほど減衰の定数がどうなるか、導電率が小さいほど深さがどうなるかを組合せで答えさせる問題。
FB507 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) 表皮厚さが薄くなるほど、減衰定数は[ B ]なる。 (3) 表皮厚さは、導体の導電率が小さくなるほど[ C ]なる。 A B C 1 1/e 小さく 薄く 2 1/e 小さく 厚く 3 1/e 大きく 厚く 4 1/(2e) 小さく 厚く 5 1/(2e) 大きく 薄く
出典: 令和5年7月期 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB507)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: 3
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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、表面の電磁界が 1/e になる深さである。減衰が強いほど浅く、導電率が小さいほど深く入り込む。
- 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り、表面の値の 1/e(約37%)になる深さを表皮厚さと定める。
- 空欄 B: 大きく
- 表皮厚さは減衰定数の逆数である。厚さが薄いということは急に減衰するということなので、減衰定数は大きい。
- 空欄 C: 厚く
- 表皮厚さは √(2/(ωμσ)) で、導電率 σ が小さいほど大きくなる。電流を流しにくい導体ほど電磁界が奥まで入る。
この組合せになっているのは選択肢 3 である。
つまずきやすい点
- 1/(2e) のように半分にした値は定義に無い。1/e で覚える。
- 周波数・導電率・透磁率のどれが大きくなっても表皮厚さは薄くなる。導電率だけ向きを逆に覚えないこと。
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