자화의 세기

전기기사 필기 2007년 3회 16번

Q: 원통의 체적과 자기 모멘트는 어떻게 계산하나요?

원통의 체적은 단면적($\pi a^2$)에 길이($l$)를 곱하여 구하며, 자기 모멘트는 양단의 자극의 세기($m$)에 자극 간의 거리인 길이($l$)를 곱하여 계산합니다.

과목 / 챕터	전기자기학 / 자성체와 자기회로
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

길이

l [m]

, 단면적의 반지름

a [m]

인 원통이 길이방향으로 균일하게 자화되어 자화의 세기가

J [W b / m^{2}]

인 경우, 원통 양단에서의 전자극의 세기

m [W b]

은?

유사 문제 링크

2014-1-q7 2005-1-q5 2014-2-q11 2008-2-q13 2007-3-q18

선택지 분석

J

오답 함정 분석

자화의 세기 자체를 자극의 세기로 착각한 오답입니다.

2 π J

오답 함정 분석

단면적 대신 원주의 길이를 곱하여 계산한 오답입니다.

π a^{2} J

정답 상세 해설

원통 양단에서의 전자극의 세기

m

은 자화의 세기

J

와 단면적

S

의 곱인

π a^{2} J

입니다.

•

Step 1: 자화의 세기

J

는 단위 체적당 자기 모멘트로 정의되며,

J = \frac{M}{V}

로 나타냅니다.

•

Step 2: 자기 모멘트

M

은 자극의 세기

m

과 길이

l

의 곱인

m \cdot l

이며, 원통의 체적

V

는 단면적

S

와 길이

l

의 곱인

π a^{2} l

입니다.

•

Step 3: 이를 자화의 세기 공식에 대입하면

J = \frac{m \cdot l}{π a ^{2} l} = \frac{m}{π a ^{2}}

이 되므로, 자극의 세기

m = π a^{2} J

가 됩니다.

J / (π a^{2})

오답 함정 분석

자화의 세기에 단면적을 곱해야 하나, 반대로 단면적으로 나누어 계산한 오답입니다.

자주 묻는 질문

자화의 세기와 자극의 세기는 어떤 관계가 있나요?

자화의 세기는 단위 면적당 자극의 세기와 같습니다. 따라서 자극의 세기를 구하려면 자화의 세기에 자화된 면적을 곱해야 합니다.

원통의 체적과 자기 모멘트는 어떻게 계산하나요?

원통의 체적은 단면적(

π a^{2}

)에 길이(

l

)를 곱하여 구하며, 자기 모멘트는 양단의 자극의 세기(

m

)에 자극 간의 거리인 길이(

l

)를 곱하여 계산합니다.

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