자화의 세기 공식에서 $(\mu_r - 1)$을 사용하는 이유는 무엇인가요?

자화의 세기 $J$는 매질 내의 전체 자속밀도 $B$에서 진공 중의 자속밀도 $\mu_0 H$를 뺀 값인 $J = B - \mu_0 H$로 정의되기 때문입니다. $B = \mu_0 \mu_r H$이므로 이를 대입하면 $J = \mu_0 (\mu_r - 1) H$가 됩니다.

진공의 투자율 $\mu_0$의 값은 얼마인가요?

진공의 투자율 $\mu_0$는 $4\pi \times 10^{-7} [H/m]$입니다.

문제 탐색

자화의 세기

전기기사 필기 2008년 1회 14번

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

Q문제

비투자율

350

인 환상철심 중의 평균 자계의 세기가

280 [A / m]

일 때 자화의 세기는 약 몇

[W b / m^{2}]

인가?

유사 문제 링크

2009-3-q15 2009-1-q3 2013-3-q20 2006-3-q19 2008-1-q11

선택지 분석

0.12 [W b / m^{2}]

정답 상세 해설

자화의 세기는 진공의 투자율, 비투자율, 자계의 세기를 이용한 공식을 통해 계산할 수 있습니다.

•

Step 1: 자화의 세기

J

를 구하는 공식은

J = μ_{0} (μ_{r} - 1) H

입니다.

•

Step 2: 주어진 값인 비투자율

μ_{r} = 350

, 자계의 세기

H = 280 [A / m]

, 진공의 투자율

μ_{0} = 4 π \times 1 0^{- 7} [H / m]

을 공식에 대입합니다.

•

Step 3:

J = 4 π \times 1 0^{- 7} \times (350 - 1) \times 280 \approx 0.1228 [W b / m^{2}]

이므로, 약

0.12 [W b / m^{2}]

가 됩니다.

0.15 [W b / m^{2}]

오답 함정 분석

계산 과정에서 상수를 잘못 적용하거나 수식 오류로 인해 도출된 잘못된 결과입니다.

0.18 [W b / m^{2}]

오답 함정 분석

자화의 세기 공식에 대입하는 과정에서 비투자율이나 자계의 세기 값을 잘못 곱하여 도출된 오답입니다.

0.21 [W b / m^{2}]

오답 함정 분석

진공의 투자율 값(

4 π \times 1 0^{- 7}

)을 누락하거나 잘못된 공식을 사용하여 계산된 오답입니다.

자주 묻는 질문

자화의 세기 공식에서

(μ_{r} - 1)

을 사용하는 이유는 무엇인가요?

자화의 세기

J

는 매질 내의 전체 자속밀도

B

에서 진공 중의 자속밀도

μ_{0} H

를 뺀 값인

J = B - μ_{0} H

로 정의되기 때문입니다.

B = μ_{0} μ_{r} H

이므로 이를 대입하면

J = μ_{0} (μ_{r} - 1) H

가 됩니다.

진공의 투자율

μ_{0}

의 값은 얼마인가요?

진공의 투자율

μ_{0}

는

4 π \times 1 0^{- 7} [H / m]

입니다.

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