자계와 전류 사이의 힘

전기기사 필기 2013년 2회 5번

무한 직선 도체에 의한 자계의 세기는 도체로부터의 거리에 반비례합니다. 공식은 $H = \frac{I}{2\pi r}$입니다.

네, 가능합니다. 자계의 세기가 거리에 반비례한다는 성질을 이용하면, 거리가 4배($0.1[m]$에서 $0.4[m]$) 증가했으므로 자계의 세기는 1/4배인 $25[A/m]$가 됨을 바로 알 수 있습니다.

Q문제

정전류가 흐르고 있는 무한 직선도체로부터 수직으로

0.1 [m]

만큼 떨어진 점의 자계의 크기가

100 [A / m]

이면

0.4 [m]

만큼 떨어진 점의 자계의 크기

[A / m]

는?

유사 문제 링크

선택지 분석

거리가 4배 멀어졌을 때 자계의 세기가 1/10로 감소한다고 잘못 계산한 결과입니다.

무한 직선 도체에 의한 자계의 세기는 거리에 반비례합니다.

•

Step 1: 무한 직선 도체에 의한 자계의 세기 공식은

H = \frac{I}{2 π r}

입니다.

•

Step 2: 거리가

0.1 [m]

일 때 자계의 세기가

100 [A / m]

이므로,

100 = \frac{I}{2 π \times 0.1}

에서 비례 상수인

\frac{I}{2 π} = 10

이 됩니다.

•

Step 3: 거리가

0.4 [m]

일 때 자계의 세기

H^{'}

는

H^{'} = \frac{I}{2 π \times 0.4} = \frac{10}{0.4} = 25 [A / m]

입니다.

거리가 4배 멀어졌을 때 자계의 세기가 1/2로 감소한다고 잘못 계산한 결과입니다.

100

거리가 멀어져도 자계의 세기가 변하지 않는다고 잘못 판단한 결과입니다.

무한 직선 도체에 의한 자계의 세기는 거리와 어떤 관계가 있나요?

무한 직선 도체에 의한 자계의 세기는 도체로부터의 거리에 반비례합니다. 공식은

H = \frac{I}{2 π r}

입니다.

전류의 값을 직접 구하지 않고도 풀 수 있나요?

네, 가능합니다. 자계의 세기가 거리에 반비례한다는 성질을 이용하면, 거리가 4배(

0.1 [m]

에서

0.4 [m]

) 증가했으므로 자계의 세기는 1/4배인

25 [A / m]

가 됨을 바로 알 수 있습니다.