자화의 세기

전기기사 필기 2006년 1회 3번

원통의 단면은 원형이므로, 반지름을 $r$이라고 할 때 $\pi r^2$으로 구합니다. 지름 $d$가 주어졌으므로 $r = \frac{d}{2}$를 대입하여 $\frac{\pi d^2}{4}$로 계산합니다.

Q문제

길이

ℓ [m]

, 단면적의 지름

d [m]

인 원통이 길이방향으로 균일하게 자화되어 자화의 세기가

J [W b / m^{2}]

인 경우 원통 양단에서의 전자극의 세기는 몇

[W b]

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

π d^{2} J

단면적을

π d^{2}

로 잘못 계산하여 도출된 오답입니다.

π dJ

단면적 대신 원주 길이

π d

를 곱하여 도출된 오답입니다.

\frac{4 J}{π d ^{2}}

자화의 세기를 단면적으로 나누어 도출된 오답입니다.

\frac{π d ^{2} J}{4}

원통 양단에서의 전자극의 세기는 자화의 세기와 단면적의 곱으로 계산됩니다.

•

Step 1. 자화의 세기

J

는 단위 면적당 전자극의 세기

m

으로 정의되므로,

J = \frac{m}{A}

입니다.

•

Step 2. 지름이

d

인 원통의 단면적

A

는

A = \frac{π d ^{2}}{4}

입니다.

•

Step 3. 따라서 전자극의 세기

m

은

m = J \times A = J \times \frac{π d ^{2}}{4} = \frac{π d ^{2} J}{4}

가 됩니다.

자화의 세기란 무엇인가요?

자화의 세기는 자성체가 자화되었을 때 단위 체적당 발생하는 자기 쌍극자 모멘트이며, 이는 단위 면적당 전자극의 세기와 같습니다.

원통의 단면적은 어떻게 구하나요?

원통의 단면은 원형이므로, 반지름을

r

이라고 할 때

π r^{2}

으로 구합니다. 지름

d

가 주어졌으므로

r = \frac{d}{2}

를 대입하여

\frac{π d ^{2}}{4}

로 계산합니다.