자계와 전류 사이의 힘
전기기사 필기 2017년 3회 8번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 자계 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
다음 설명 중 옳은 것은?
선택지 분석
1
무한 직선 도선에 흐르는 전류에 의한 도선 내부에서 자계의 크기는 도선의 반경에 비례한다.
오답 함정 분석
무한 직선 도선 내부의 자계 세기는 중심으로부터의 거리 r에 비례하고 도선 반경 a의 제곱에 반비례합니다.
2
무한 직선 도선에 흐르는 전류에 의한 도선 외부에서 자계의 크기는 도선의 중심과의 거리에 무관하다.
오답 함정 분석
무한 직선 도선 외부의 자계 세기는 중심으로부터의 거리 r에 반비례하여 감소합니다.
무한장 솔레노이드 내부 자계의 크기는 코일에 흐르는 전류의 크기에 비례한다.
정답 상세 해설
무한장 솔레노이드 내부의 자계 세기는 전류의 크기와 단위 길이당 권수에 비례합니다.
•
Step 1: 무한장 솔레노이드 내부 자계의 세기 공식 H = nI [AT/m]를 확인합니다. 여기서 n은 단위 길이당 권수(N/l), I는 전류입니다.
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Step 2: 공식에 따라 자계의 세기 H는 전류 I에 직접적으로 비례함을 알 수 있습니다.
•
Step 3: 따라서 무한장 솔레노이드 내부 자계의 크기는 코일에 흐르는 전류의 크기에 비례한다는 설명은 정답입니다.
4
무한장 솔레노이드 내부 자계의 크기는 단위 길이당 권수의 제곱에 비례한다.
오답 함정 분석
무한장 솔레노이드 내부 자계의 세기는 단위 길이당 권수 n에 비례하며, 제곱에 비례하지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
무한장 솔레노이드 외부의 자계 세기는 얼마인가요?
무한장 솔레노이드 외부에서의 자계 세기는 0입니다.
Q.
무한 직선 도선 내부 자계가 거리에 비례하는 이유는 무엇인가요?
앙페르의 주회적분 법칙에 따라 내부 전류 밀도가 일정할 때, 폐회로 내부의 전류량이 거리의 제곱에 비례하여 증가하기 때문입니다.