자계와 전류 사이의 힘
전기기사 필기 2008년 2회 16번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 자계 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
다음 중 무한 솔레노이드에 전류가 흐를 때에 이에 대한 설명으로 가장 알맞은 것은?
선택지 분석
내부 자계는 위치에 상관없이 일정하다.
정답 상세 해설
무한 솔레노이드 내부의 자계는 위치에 관계없이 일정한 평등 자계입니다.
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Step 1: 앙페르의 주회적분 법칙을 무한 솔레노이드에 적용하면 내부 자계의 세기 H는 nI(n: 단위 길이당 권수, I: 전류)로 계산됩니다.
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Step 2: 산출된 자계의 세기 공식 H = nI에는 위치를 나타내는 변수가 포함되어 있지 않습니다.
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Step 3: 따라서 내부의 어느 지점에서나 자계의 세기와 방향이 일정한 평등 자계가 형성됩니다.
2
내부 자계와 외부 자계는 그 값이 같다.
오답 함정 분석
무한 솔레노이드의 외부 자계는 0이므로 내부 자계와 그 값이 같을 수 없습니다.
3
외부 자계는 솔레노이드 근처에서 멀어질수록 그 값이 작아진다.
오답 함정 분석
무한 솔레노이드 외부의 자계는 모든 지점에서 0으로 일정하며 거리에 따라 변하지 않습니다.
4
내부 자계의 크기는 0이다.
오답 함정 분석
내부 자계는 H = nI의 값을 가지며, 자계가 0인 곳은 외부입니다.
자주 묻는 질문
Q.
무한 솔레노이드 외부의 자계가 0인 이유는 무엇인가요?
앙페르의 주회적분 법칙을 적용할 때 외부 경로를 통과하는 순전류의 합이 0이 되거나, 자력선이 외부로 발산하지 못하고 내부로만 집중되기 때문입니다.
Q.
내부 자계의 세기를 결정하는 요인은 무엇인가요?
단위 길이당 감은 횟수(n)와 흐르는 전류(I)의 크기에 비례하여 결정됩니다.