[Section 3] 불완전한 절연체 매질의 전파상수

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맥스웰 방정식을 통해서 유도된것은 빛 또한 전자기파의 일부라는 것이었다. 따라서 전자기파동은 광학에서 다루는 내용과 크게 다르지 않다. 이 전자기파동의 기술에 대해 배우기 전에 전자기

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0. INTRO

아무리 좋은 절연체더라도 전도도는 존재한다. 예를 들어 공기 또한 절연체이지만 장마철 번개를 우리는 자주 목격한다. 그렇지만, 전도도가 0에 가까운 매질에 한해서 우리는 전파 상수를 최대한 간단하게 고려하는 것이 가능하다.

앞에서 배운 바와 같이 전도도가 0이 아닌 매질에서의 전파 상수는 다음과 같다.

이때 전도도가 0에 근접한 아주 낮은 값에서는 이항 전개(binomial expansion)를 통해 전파 상수를 다음과 같이 근사하는 것이 가능하다.

즉, 알파 계수와 베타 계수는 다음과 같다.

이항 전개를 통해서 전개한 근사식은 전파의 특성에도 변화를 준다.

예를 들어, 위상 속도(phase velocity)와 고유 저항(intrinsic impedance)은 다음과 같다.

* 다음 강의는 전도체와 절연체 매질의 근사입니다.