강자성체의 자화
전기기사 필기 2004년 2회 11번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 자성체와 자기회로 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
강자성체의 히스테리시스 루프의 면적은?
선택지 분석
강자성체의 단위 체적당의 필요한 에너지이다.
정답 상세 해설
히스테리시스 루프의 면적은 강자성체를 1회 자화시킬 때 발생하는 단위 체적당 에너지 손실을 의미합니다.
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Step 1: 히스테리시스 루프는 자계의 세기(H)와 자속밀도(B)의 관계를 나타내는 폐곡선입니다.
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Step 2: 이 폐곡선의 내부 면적은 수식으로 W = ∮H dB로 정의되며, 이는 강자성체 내부의 자구들이 회전하고 이동하면서 발생하는 마찰열 에너지를 나타냅니다.
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Step 3: 해당 수식의 결과 단위는 [J/m³]이므로, 물리적으로 단위 체적당 소비되는 에너지를 의미하게 됩니다.
2
강자성체의 단위 면적당의 필요한 에너지이다.
오답 함정 분석
에너지 손실은 면적(m²)이 아닌 공간적 부피인 체적(m³)을 기준으로 정의됩니다.
3
강자성체의 단위 길이당의 필요한 에너지이다.
오답 함정 분석
에너지 손실은 길이(m)가 아닌 체적(m³)당 발생하는 물리량입니다.
4
강자성체의 전체 체적의 필요한 에너지이다.
오답 함정 분석
루프의 면적 자체는 단위 체적당 에너지를 의미하며, 전체 체적의 에너지를 구하려면 면적에 전체 체적(V)을 곱해야 합니다.
자주 묻는 질문
Q.
히스테리시스 손실이란 무엇인가요?
강자성체가 외부 자계에 의해 자화될 때 자구들이 재배열되는 과정에서 발생하는 내부 마찰로 인해 열로 소모되는 에너지입니다.
Q.
히스테리시스 루프의 면적이 좁을수록 좋은 것인가요?
네, 면적이 좁을수록 에너지 손실이 적다는 것을 의미하므로 변압기 철심 등 효율이 중요한 기기에는 면적이 좁은 연자성 재료가 유리합니다.