영구자석
전기기사 필기 2015년 2회 8번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 자성체와 자기회로 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
영구자석에 관한 설명으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
한번 자화된 다음에는 자기를 영구적으로 보존하는 자석이다.
오답 함정 분석
영구자석의 기본적인 정의를 설명하는 옳은 문장입니다.
2
보자력이 클수록 자계가 강한 영구자석이 된다.
오답 함정 분석
보자력은 외부 자계에 의해 자성이 소멸되지 않도록 유지하는 힘으로, 영구자석의 필수 조건입니다.
3
잔류 자속밀도가 클수록 자계가 강한 영구 자석이 된다.
오답 함정 분석
잔류 자속밀도는 자화 후 남는 자계의 세기를 결정하므로, 이 값이 클수록 강한 자석이 됩니다.
자석 재료로 폐회로를 만들면 강한 영구자석이 된다.
정답 상세 해설
영구자석은 외부로 자속을 방출하여 자계를 형성해야 하므로 폐회로를 구성하는 것은 부적절합니다.
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Step 1: 영구자석의 목적은 자석 외부 공간에 자기력을 미칠 수 있는 자계를 형성하는 것입니다.
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Step 2: 자석 재료를 완전히 닫힌 폐회로로 만들면 자속이 재료 내부에서만 순환하고 외부로 나오지 못하게 됩니다.
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Step 3: 외부로 자속이 누설되지 않으면 자석으로서의 기능을 수행할 수 없으므로, 강한 영구자석을 만들기 위해서는 공극(Air gap)이 있는 개회로 구조가 필요합니다.
자주 묻는 질문
Q.
영구자석 재료가 갖추어야 할 주요 조건은 무엇인가요?
잔류 자속밀도와 보자력이 모두 커야 하며, 히스테리시스 곡선의 면적이 넓어야 합니다.
Q.
왜 폐회로를 만들면 영구자석으로 사용하기 어렵나요?
자속이 철심 내부로만 흐르고 외부로 방출되지 않아 외부 물체에 자기력을 작용시킬 수 없기 때문입니다.