자속밀도 및 자속
전기기사 필기 2015년 3회 12번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 자성체와 자기회로 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
다음 설명 중 옳은 것은?
선택지 분석
1
자계 내의 자속밀도는 벡터포텐셜을 폐로선적분하여 구할 수 있다.
오답 함정 분석
벡터 포텐셜의 폐로 선적분 결과값은 자속밀도가 아닌 자속(Φ)을 의미합니다.
벡터포텐셜은 거리에 반비례하며 전류의 방향과 같다.
정답 상세 해설
벡터 포텐셜은 전류의 방향과 일치하며 거리에는 반비례하는 성질을 가집니다.
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Step 1: 벡터 포텐셜의 정의식 A = (μI / 4π) ∫ (dl / r)을 통해 물리적 관계를 확인합니다.
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Step 2: 식의 분모에 거리 r이 위치하므로 벡터 포텐셜의 크기는 거리에 반비례함을 알 수 있습니다.
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Step 3: 벡터 포텐셜 A의 방향은 전류의 미소 길이 벡터인 dl의 방향과 동일하게 결정됩니다.
3
자속은 벡터포텐셜의 curl 을 취하면 구할 수 있다.
오답 함정 분석
벡터 포텐셜에 회전(curl) 연산을 수행하면 자속이 아닌 자속밀도(B)가 산출됩니다.
4
스칼라포텐셜은 정전계와 정자계에서 모두 정의되나 벡터포텐셜은 정전계에서만 정의된다.
오답 함정 분석
벡터 포텐셜은 정자계에서 자속밀도를 표현하기 위해 정의되는 개념이며 정전계에서는 주로 스칼라 포텐셜을 사용합니다.
자주 묻는 질문
Q.
벡터 포텐셜과 자속의 관계는 무엇인가요?
벡터 포텐셜을 폐회로에 대해 선적분하면 해당 회로를 통과하는 전체 자속을 얻을 수 있습니다.
Q.
벡터 포텐셜의 방향은 항상 전류와 같나요?
네, 벡터 포텐셜의 정의식에 따라 벡터 포텐셜의 방향은 원인이 되는 전류의 방향과 동일하게 정의됩니다.