자속밀도 및 자속
전기기사 필기 2005년 1회 14번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 자성체와 자기회로 |
|---|---|
| 인지 유형 | trap |
| 난이도 | Level 4 |
Q문제
그림과 같은 무한 직선전류 에 의한 점의 Vector Potential과 자장의 방향은? (단, 축은 종이 뒷면에서 앞으로 향함)
선택지 분석
1
벡터포텐셜: , 자장:
오답 함정 분석
벡터 포텐셜은 전류의 방향과 일치해야 하므로 가 될 수 없으며, 자장의 방향 또한 오른손 법칙에 의해 방향입니다.
2
벡터포텐셜: , 자장:
오답 함정 분석
벡터 포텐셜은 전류 방향()을 따라야 하며, 자장의 방향은 방향입니다.
3
벡터포텐셜: , 자장:
오답 함정 분석
벡터 포텐셜의 방향은 전류의 방향과 동일한 방향이어야 합니다.
벡터포텐셜: , 자장:
정답 상세 해설
벡터 포텐셜()의 방향을 결정합니다. 벡터 포텐셜은 전류 밀도 또는 전류의 방향과 동일한 방향을 가집니다. 문제의 그림에서 전류 가 방향으로 흐르고 있으므로, 점에서의 벡터 포텐셜 방향은 방향이 됩니다.
•
자장()의 방향을 결정합니다. 앙페르의 오른손 법칙을 적용하면, 엄지손가락을 전류 방향()으로 향하게 했을 때 나머지 네 손가락이 감기는 방향이 자장의 방향입니다.
•
좌표계를 확인하여 최종 방향을 도출합니다. 점은 축 상에 위치하며, 이 지점에서 자장은 종이 안쪽으로 들어가는 방향입니다. 문제 조건에서 축이 종이 뒷면에서 앞(나오는 방향)으로 향한다고 하였으므로, 들어가는 방향은 방향이 됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
벡터 포텐셜의 방향은 항상 전류의 방향과 같나요?
네, 정자계에서 벡터 포텐셜 는 전류 또는 전류밀도 와 같은 방향 성분을 가집니다.
Q.
자장의 방향을 결정할 때 축의 방향이 왜 중요한가요?
문제에서 제시된 좌표계에 따라 와 의 물리적 의미가 달라지기 때문입니다. 종이에서 나오는 방향이 라면 들어가는 방향은 가 됩니다.