자계와 전류 사이의 힘

전기기사 필기 2008년 2회 16번

과목 / 챕터전기자기학 / 자계
인지 유형memory
난이도Level 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.
Step 1: 앙페르의 주회적분 법칙을 무한 솔레노이드에 적용하면 내부 자계의 세기 H는 nI(n: 단위 길이당 권수, I: 전류)로 계산됩니다.
Step 2: 산출된 자계의 세기 공식 H = nI에는 위치를 나타내는 변수가 포함되어 있지 않습니다.
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.
전기기사 필기 2008년 2회 16번 문제 및 상세 풀이 | 패스루프