투자율과 자화율

전기기사 필기 2011년 3회 2번

Q: 자화율과 비투자율의 관계는 어떻게 되나요?

자화율 $\chi_m$은 매질이 자화되는 정도를 나타내며, 비투자율 $\mu_r$과는 $\mu_r = 1 + \frac{\chi_m}{\mu_0}$의 관계를 가집니다.

Q: 자화의 세기 J의 공식은 무엇인가요?

자화의 세기 $J$는 자화율 $\chi_m$과 자계의 세기 $H$의 곱인 $J = \chi_m H$로 나타냅니다. 또한 $J = \mu_0(\mu_r - 1)H$ 로도 표현할 수 있습니다.

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

Q문제

비투자율은? (단,

μ_{0}

는 진공의 투자율,

χ_{m}

은 자화율이다.)

유사 문제 링크

2012-2-q15 2011-2-q5 2012-3-q4 2012-2-q14 2021-1-q11

선택지 분석

1 + \frac{χ _{m}}{μ _{0}}

정답 상세 해설

비투자율은 진공의 투자율과 자화율의 관계로 도출할 수 있습니다.

•

Step 1: 자속밀도

B

, 자계의 세기

H

, 자화의 세기

J

의 관계식을 세웁니다.

B = μ_{0} H + J

입니다.

•

Step 2: 자화의 세기

J = χ_{m} H

를 대입하여 정리합니다.

B = μ_{0} H + χ_{m} H = (μ_{0} + χ_{m}) H

입니다.

•

Step 3: 자속밀도

B = μ H = μ_{0} μ_{r} H

이므로,

μ_{0} μ_{r} = μ_{0} + χ_{m}

이 성립합니다. 양변을

μ_{0}

로 나누면 비투자율

μ_{r} = 1 + \frac{χ _{m}}{μ _{0}}

이 됩니다.

μ_{0} (1 + χ_{m})

오답 함정 분석

투자율과 비투자율의 관계를 혼동하여 잘못 유도된 수식입니다.

\frac{1}{1 + χ _{m}}

오답 함정 분석

비투자율의 정의와 무관한 역수 형태의 수식입니다.

\frac{1}{1 - χ _{m}}

오답 함정 분석

비투자율의 정의와 무관하게 부호와 형태가 잘못된 수식입니다.

자주 묻는 질문

자화율과 비투자율의 관계는 어떻게 되나요?

자화율

χ_{m}

은 매질이 자화되는 정도를 나타내며, 비투자율

μ_{r}

과는

μ_{r} = 1 + \frac{χ _{m}}{μ _{0}}

의 관계를 가집니다.

자화의 세기 J의 공식은 무엇인가요?

자화의 세기

J

는 자화율

χ_{m}

과 자계의 세기

H

의 곱인

J = χ_{m} H

로 나타냅니다. 또한

J = μ_{0} (μ_{r} - 1) H

로도 표현할 수 있습니다.

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