자화의 세기
전기기사 필기 2012년 2회 14번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 자성체와 자기회로 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
강자성체의 자속밀도 의 크기와 자화의 세기 의 크기 사이에는 어떤 관계가 있는가?
선택지 분석
1
는 와 같다.
오답 함정 분석
자화의 세기 와 자속밀도 사이에는 진공 중의 자계에 의한 성분()만큼의 차이가 존재하므로 두 값은 물리적으로 동일할 수 없습니다.
는 보다 약간 작다.
정답 상세 해설
자화의 세기 는 전체 자속밀도 에서 진공 중의 자속밀도 성분을 제외한 값이므로 보다 약간 작습니다.
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Step 1: 자속밀도 와 자화의 세기 의 관계식인 를 정의합니다. 여기서 는 진공의 투자율, 는 자계의 세기입니다.
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Step 2: 위 식을 자화의 세기 에 관하여 정리하면 가 됩니다.
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Step 3: 강자성체에서 는 매우 큰 값을 가지지만, 수식상 전체 자속밀도 에서 양의 값인 를 뺀 결과이므로 는 항상 보다 작은 값을 유지하게 됩니다.
3
는 보다 약간 크다.
오답 함정 분석
자속밀도 는 자화의 세기 에 외부 자계 성분을 더한 총합이므로, 부분 요소인 가 전체 합산인 보다 클 수는 없습니다.
4
는 보다 대단히 크다.
오답 함정 분석
자화의 세기 는 자속밀도 를 구성하는 하나의 성분일 뿐이므로, 보다 대단히 크다는 설명은 성립하지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
자화의 세기 와 자속밀도 의 단위는 서로 다른가요?
아니요, 두 물리량 모두 또는 (테슬라) 단위를 공통으로 사용합니다.
Q.
강자성체에서 와 의 차이가 왜 '약간'이라고 표현되나요?
강자성체는 자화 특성이 매우 강해 가 전체 자속밀도 의 대부분을 차지하며, 상대적으로 진공 성분인 의 비중이 매우 작기 때문입니다.
Q.
비자성체에서도 가 보다 작게 나타나나요?
비자성체는 자화가 거의 일어나지 않아 가 0에 가깝습니다. 이 경우 가 성립하며, 여전히 는 보다 작은 값을 가집니다.