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흔한 학교 생활/전자기학(전자장)8

[전자장] 스미스 차트 보호되어 있는 글 입니다. 2023. 12. 14.
[전자장] 전송선 envelope, Partial standing waves 부분 정상파 Standing Waves 두 진행파가 만나 Asin(x+t)와 Asin(x-t) 2Acos(t)sin(x)를 형성한다고 해봅시다. 이 결과물은 정상파입니다. https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%95%EC%83%81%ED%8C%8C 정상파 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 정지된 매질에서 정상파의 형태. 빨간 점이 마디에 해당한다. 정상파(定常波) 또는 멈춰있는 파(Standing Wave)는 물리학에서 진폭의 크기가 시간에 따라 변화하지 ko.wikipedia.org 이를 이해하기 위해 sin(x)를 기준으로 봅시다. sin(x) 인데 진폭이 2Acos(t)로 변화하는 파라고 생각하면 식을 머릿속으로 정상파로 생각할 수 있습니다. 이 파.. 2023. 12. 14.
[전자장] 광도파로 (Waveguide) - Effective wavelength 파장 광도파로 파트 ------도파로를 통해 진행하는 파는 어떻게 될까? cos(kz-wt) 와 coskzcoswt 서로 상관관계에 있다. 진행파와 정상파, 두 진행파를 합하면 정상파가 나온다. 일반해는 e J(kr) = e -jkz 만약 파동이 z축으로 진행한다면 (x축으로 정상파, y축으로 정상파, z축으로 진행파) $$\widetilde{E}=\hat{x}\widetilde{E}_{x}+\hat{y}\widetilde{E}_{y}+\hat{z}\widetilde{E}_{z}$$ $$\widetilde{H}=\hat{x}\widetilde{H}_{x}+\hat{y}\widetilde{H}_{y}+\hat{z}\widetilde{H}_{z}$$ 에서 $\widetilde{E}_{x}$ 를 정상파 부분(x,y.. 2023. 12. 13.
[전자장] Transmission Lines 전송선의 정의와 기본 구성 전송선이란 송신단의 전원회로와 수신단의 부하를 연결하는 4단자 회로망을 말합니다. 회로에서 도선을 무시하곤 했는데 항상 무시해도 될까요? - 항상 그렇진 않습니다. 위상차가 발생합니다 Dispersion 전송선에는 dispersion 즉 분산이 존재합니다. 구형파를 생각해보면 구형파는 여러 주파수 sin파의 합으로 볼 수 있습니다. (푸리에 급수로 알아낼 수 있습니다) dispersive line을 거치면 속도 변화가 생기고 속도 변화는 주파수마다 다릅니다. 때문에 선을 거친 신호에는 왜곡이 발생합니다. 빛의 분산과 같이 생각하면 쉬운데 빛이 다른 매질로 진행할 때 파장에 따라 속도가 달라지고 굴절이 일어나죠. 마찬가지입니다. 전송선의 종류결국 다 동축으로 생각하면 됩니다.등각변환을 이용한 매핑을 통해 .. 2023. 11. 26.
[전자장] 전자기파의 밀도: 포인팅 벡터 이전글 전기장의 에너지에 대해 알아보겠습니다. $\overrightarrow{S}$를 전자기파의 에너지 흐름이라 합시다. 그럼 전자기학 관점에서 에너지는 무엇일까요? Field energy conservation law $$ \triangledown \cdot \overrightarrow{S}=-\frac{\partial u}{\partial t} $$ 이 관계식을 만족하는 S를 찾아주면 됩니다. 하지만 이 관계식은 부족한 것이 있습니다. 실제 에너지 감소분(증가분) = 외부로 흘러나가는(들어온) field 에너지 + 물질과 상호작용으로 뺏기는(얻는) 에너지 손실 입니다. 때문에 최종적으로 $\triangledown \cdot \overrightarrow{S}=-\frac{\partial u}{\part.. 2023. 11. 15.
[전자장] 브루스터 각 (Brewster angle) 이전 시간까지 Nomal, Oblique incident 에서 전기장과 자기장의 반사, 투과에 대해 알아봤습니다. 이전글 [전자장] 비스듬히 입사하는 파의 반사와 투과 (Oblique incident) Oblique incident 반사면에 수직으로 입사하는 것이 아닌 비스듬히 입사하는 파를 살펴보겠습니다. 아시다시피 전기장과 자기장은 서로 수직으로 진행합니다. 이전 글에서는 전기장과 자기장 모두 studentstory.tistory.com 입사각에 따라 반사계수 $\Gamma$와 투과계수 $\tau$가 달라지는데요. 이 값들은 0이 될 수 있을까요? 결론부터 말하자면 $\tau$는 불가능하고 $\Gamma$는 0이 될 수 있습니다. 반사계수가 0 이면 반사가 일어나지 않을까요? 맞습니다. 그렇다면 어떤.. 2023. 11. 6.
[전자장] 비스듬히 입사하는 파의 반사와 투과 (Oblique incident) 이전글 [전자장] 파의 반사와 투과 (Normal incident) 이전 시간에 전기장과 자기장의 비 $\eta$ 에 대해 알아보았습니다. $$E=\eta H$$ $\eta$ 는 굴절률 비와 반대입니다. 전기장과 자기장이 입사할 때 반사와 투과가 어떻게 되는지 알아보려고 합니다. 우 studentstory.tistory.com Oblique incident 반사면에 수직으로 입사하는 것이 아닌 비스듬히 입사하는 파를 살펴보겠습니다. 아시다시피 전기장과 자기장은 서로 수직으로 진행합니다. 이전 글에서는 전기장과 자기장 모두 반사면에 수직으로 입사하는 경우였습니다. 비스듬히 입사하는 경우를 따로 공부하는 이유는? 수직으로 입사하는 Normal incident와 무엇이 다르기에 따로 공부하는 것일까요? 자기장.. 2023. 11. 6.
[전자장] 파의 반사와 투과 (Normal incident) 이전 시간에 전기장과 자기장의 비 $\eta$ 에 대해 알아보았습니다. $$E=\eta H$$ $\eta$ 는 굴절률 비와 반대입니다. 전기장과 자기장이 입사할 때 반사와 투과가 어떻게 되는지 알아보려고 합니다. 우선 쉬운 경우부터 해보기 위해 반사면에 수직으로 입사하는 상황을 가정해보겠습니다. (전기장의 방향이 반사면에 수직입니다) Normal incident 입사할 때의 물질1 에서는 입사한 성분과 반사된 성분이 존재합니다. 그리고 투과한 물질2 에서는 투과된 성분만 존재합니다. 때문에 $E_{0}^{i}+E_{0}^{r}=E_{0}^{t}$ 이라고 생각할 수 있습니다. 이를 이해하기 쉽게 간단하게 $A+B=C$라고 하겠습니다. (반사 성분 B, 입사 성분 A) 여기서 반사계수$\Gamma$ 와 투과.. 2023. 11. 6.
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