전자기학 II. 시변 전자장과 전파 해석

오이석 , 오새룬터 지음

솟는샘 2021년 12월 01일 출간

작품소개

책소개

전자기학을 이해하는 데 어려움을 겪는 학생들을 위하여 기본 개념과 원리를 쉽게 이해할 수 있게 작성된 책의 필요성을 절감해오다가 이 책을 쓰게 되었습니다. 수식 위주이거나 설명이 장황한 전자기학 교재에서는 정작 기본적인 개념과 원리를 파악하기 어려운 경우가 있으나, 이 책에서는 학생들이 전자기학의 가장 핵심 개념과 원리를 쉽게 파악하도록 작성했습니다.

홍익대학교와 한양대학교 전자전기공학전공 학생들 대상의 강의록을 바탕으로 이 책을 썼으며, 되도록이면 한시간 강의 분량을 한 주제로 선정하여 한 절(section)로 구분하였습니다. 3학점 2학기를 가정하면, 한 학기에 주어진 15주X 3시간 = 45시간 중에서, 시험 4시간을 빼고 순수 강의시간 41시간을 가정하여, 학기당 41개씩 82개의 주제로 구성하였기 때문에 강의 시간을 조정하기가 쉽습니다.

이 책은 주제별로 작성되어 있어서 주교재의 순서와 쉽게 맞출 수 있는 장점이 있어 부교재로 사용해도 좋지만, 주교재로 사용해도 손색이 없을 정도로 충분한 설명과 연습문제를 넣었습니다. 각 절 끝의 예제와 각 장(특히 3-6장) 끝의 연습문제를 통해서, 각 공인 시험의 전기자기학 문제를 풀 때에 단순히 공식에 대입하는 게 아니라, 개념과 원리를 바탕으로 문제에 접근하여 차근차근 정확하게 문제를 해결하는 방법을 배우게 됩니다.

태블릿 컴퓨터, 핸드폰, 전자책 단말기 등을 통해 시간과 장소에 제약 받지 않고 읽을 수 있도록 전자책으로 만들었으며, 전자기학 I과 전자기학 II의 두 권으로 구성했습니다. 전자기학 I은 정전기장과 정자기장을 포함하고, 전자기학 II는 시변 전자장과 전자파 해석, 즉 전자파의 전파(propagation), 반사, 전송, 가이드, 복사(radiation), 산란(scattering)을 포함합니다. 부디 학생들이 전자기학의 기본 개념과 원리를 쉽고 재미있게 이해하는 데 큰 도움이 되길 바랍니다.

목차

차례

5장 전자파 방정식
5.1 정전자장과 시변 전자장의 비교
5.2 Faraday 법칙
5.3 변압기 원리
5.4 Faraday 디스크 발전기
5.5 발전기 원리
5.6 시변 전자장 Maxwell 방정식
5.7 시변 전자장 경계조건
5.8 시변 전자장 퍼텐셜 함수
5.9 시변 전자장의 페이저(Phasor)
5.10 전파 방정식
5장 총정리
5장 문제

6장 평면파 전파 및 반사
6.1 평면파
6.2 횡전자기(TEM)파
6.3 편파 특성
6.4 손실 매질에서의 전파
6.5 표피 깊이
6.6 Poynting 정리
6.7 평면파 반사 (수직 입사)
6.8 정재파
6.9 평면파 반사 (수직 편파)
6.10 평면파 반사 (평행 편파)
6.11 Brewster각와 임계각
6.12전반사
6장 총정리
6장 문제

7장 전송선로 내 전파 전송
7.1 등가회로와 전송선로 방정식
7.2 전송선로 회로 소자
7.3 무한 전송선로 특성
7.4 유한 전송선로 특성
7.5평면파와 전송선로 전파의 유사성
7.6 Smith 도표의 원리
7.7 Smith 도표의 활용
7.8 임피던스 정합
7장 총정리
7장 문제

8장 도파관 내 전파 가이드
8.1 도파관 내의 전파
8.2 TEM파와 TM 파
8.3 TE 파와 군 속도
8.4 직사각형 도파관의 TE파
8.5 직사각형 도파관 기본 모드
8.6 공동 공진기
8장 총정리
8장 문제

9장 안테나의 전파 복사
9.1 안테나 원리
9.2 안테나 패턴과 지향성
9.3 반파장 다이폴 안테나
9.4 Friis 전송 공식과 레이다 방정식
9.5 레이다 원리
9장 총정리
9장 문제

부록
부록 A: 심볼과 단위
부록 B: 물질변수
부록 C: 수학 공식
부록 D: 벡터 항등식과 공간 미분 공식
부록 E: 홀수 번호 문제 해답
부록 F: 5배수 번호 문제 풀이

참고문헌

작가정보

저자(글) 오이석

홍익대학교 전자전기공학부 교수, IEEE Fellow
미시간대학교(Ann Arbor, USA) 공학박사
연세대학교 공학사
주요 강의 교과목: 전자기학, 마이크로파공학, 안테나

저자(글) 오새룬터

한양대학교 전자공학부 교수
스탠포드대학교(Stanford, USA) 공학박사
KAIST 공학사
주요 강의 교과목: 전자기학, 물리전자, 회로이론