감자력과 자기차폐

전기기사 필기 2011년 3회 7번

Q문제

내부장치 또는 공간을 물질로 포위시켜 외부 자계의 영향을 차폐시키는 방식을 자기차폐라 한다. 다음 중 자기 차폐에 가장 좋은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질

자기차폐 효과를 극대화하기 위해서는 외부 자속을 차폐체 내부로 집중시켜 내부 공간으로 유입되지 않게 해야 하므로, 비투자율이 매우 큰 강자성체를 사용해야 합니다.

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Step 1: 자기차폐의 원리 이해. 자기차폐는 비투자율이 큰 물질을 사용하여 외부 자속이 내부 공간을 통과하지 않고 차폐체 내부로 흐르도록 유도하는 방식입니다.

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Step 2: 투자율과 자속의 관계 분석. 자속은 자기 저항이 낮은 곳으로 집중되는 성질이 있습니다. 자기 저항은 투자율에 반비례하므로, 투자율이 클수록 자기 저항이 작아져 자속을 더 잘 흡수합니다.

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Step 3: 최적의 재료 선정. 따라서 비투자율이 매우 큰 강자성체(예: 퍼말로이, 규소강판 등)를 사용하여 외부 자계의 영향을 최소화하는 것이 가장 효과적입니다.

강자성체 중에서 비투자율이 작은 물질

비투자율이 작으면 자기 저항이 커져 자속을 효과적으로 유도 및 흡수하지 못하므로 차폐 성능이 떨어집니다.

비투자율이 1보다 작은 역자성체

역자성체는 자속을 밀어내는 성질이 있으나, 강자성체처럼 자속을 특정 경로로 유도하여 내부를 보호하는 능력이 현저히 낮습니다.

비투자율에 관계없이 물질의 두께에만 관계되므로 되도록 두꺼운 물질

자기차폐 성능은 물질의 두께보다 재료 고유의 특성인 비투자율에 의해 결정적인 영향을 받습니다.

자기차폐와 정전차폐의 가장 큰 차이점은 무엇인가요?

정전차폐는 도체를 접지하여 내부 전계를 완전히 0으로 만들 수 있지만, 자기차폐는 투자율이 높은 물질로 자속을 우회시키는 방식이므로 내부 자계를 완전히 0으로 만들기는 어렵습니다.

자기차폐에 주로 사용되는 구체적인 물질은 무엇인가요?

비투자율이 매우 높은 퍼말로이(Permalloy)나 규소강판과 같은 강자성체가 주로 사용됩니다.