자화의 세기

전기기사 필기 2011년 1회 19번

Q: 자화의 세기 공식에서 왜 비투자율에서 1을 빼주나요?

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

Q: 진공의 투자율 값은 항상 외우고 있어야 하나요?

네, 진공의 투자율 $\mu_0$는 $4\pi \times 10^{-7} [H/m]$로 고정된 상수이므로, 전기자기학 관련 계산 문제를 풀기 위해 반드시 암기해야 합니다.

과목 / 챕터	전기자기학 / 자성체와 자기회로
인지 유형	calculation
난이도	Level 2

Q문제

비투자율 350인 환상철심 중의 평균 자계의 세기가

280 [A T / m]

일 때 자화의 세기는 약 몇

[W b / m^{2}]

인가?

유사 문제 링크

2005-1-q2 2016-1-q9 2003-1-q8 2003-2-q16 2003-2-q10

선택지 분석

0.12

정답 상세 해설

자화의 세기 공식을 이용하여 주어진 값을 대입하면 약 0.12

[W b / m^{2}]

가 도출됩니다.

•

Step 1: 자화의 세기

J

를 구하는 공식은

J = μ_{0} (μ_{r} - 1) H

입니다.

•

Step 2: 진공의 투자율

μ_{0} = 4 π \times 1 0^{- 7} [H / m]

, 비투자율

μ_{r} = 350

, 자계의 세기

H = 280 [A T / m]

를 공식에 대입합니다.

•

Step 3:

J = 4 π \times 1 0^{- 7} \times (350 - 1) \times 280 \approx 0.1227 [W b / m^{2}]

이므로, 반올림하면 약 0.12

[W b / m^{2}]

입니다.

0.15

오답 함정 분석

계산 과정에서 진공의 투자율이나 비투자율 값을 잘못 대입하여 도출된 잘못된 결과입니다.

0.18

오답 함정 분석

자화의 세기 공식인

J = μ_{0} (μ_{r} - 1) H

를 정확히 적용하지 않아 발생한 오답입니다.

0.21

오답 함정 분석

자화의 세기가 아닌 다른 전자기학 공식을 혼동하여 잘못 계산된 수치입니다.

자주 묻는 질문

자화의 세기 공식에서 왜 비투자율에서 1을 빼주나요?

자화의 세기

J

는 매질 내의 전체 자속밀도

B

에서 진공 중의 자속밀도

μ_{0} H

를 뺀 값인

B - μ_{0} H

로 정의되기 때문입니다.

B = μ_{0} μ_{r} H

이므로, 이를 대입하여 정리하면

J = μ_{0} (μ_{r} - 1) H

가 됩니다.

진공의 투자율 값은 항상 외우고 있어야 하나요?

네, 진공의 투자율

μ_{0}

는

4 π \times 1 0^{- 7} [H / m]

로 고정된 상수이므로, 전기자기학 관련 계산 문제를 풀기 위해 반드시 암기해야 합니다.

이 문제 바로 풀기