자계와 전류 사이의 힘

전기기사 필기 2018년 1회 20번

내접원의 반지름이 $a$인 정$n$각형의 경우, 중심에서의 자계 세기는 $H = \frac{nI}{2\pi a} \tan(\frac{\pi}{n})$로 계산할 수 있습니다.

Q문제

한 변의 길이가

10 [c m]

인 정사각형 회로에 직류전류

10 [A]

가 흐를 때, 정사각형의 중심에서의 자계 세기는 몇

[A / m]

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

1002 / π

정사각형 중심의 자계 세기 공식에서 분자 계수를 1로 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

2002 / π

한 변의 길이가

l

인 정사각형 회로에 전류

I

가 흐를 때, 중심에서의 자계 세기를 구하는 공식을 적용하여 계산한 결과입니다.

•

Step 1: 정사각형 회로 중심에서의 자계 세기 공식은

H = \frac{2 2 I}{π l}

입니다.

•

Step 2: 문제에서 주어진 값인 한 변의 길이

l = 10 [c m] = 0.1 [m]

와 전류

I = 10 [A]

를 공식에 대입합니다.

•

Step 3:

H = \frac{2 2 \times 10}{π \times 0.1} = \frac{200 2}{π} [A / m]

가 됩니다.

3002 / π

정사각형 중심의 자계 세기 공식에서 분자 계수를 3으로 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

4002 / π

정사각형 중심의 자계 세기 공식에서 분자 계수를 4로 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

정사각형 회로 중심에서의 자계 세기 공식은 어떻게 유도되나요?

비오-사바르 법칙을 이용하여 유한장 직선 도선 1개가 중심에 만드는 자계를 구한 뒤, 4개의 도선이 만드는 자계를 모두 더하여

H = \frac{2 2 I}{π l}

로 유도합니다.

정다각형 회로 중심에서의 자계 세기를 구하는 일반적인 공식이 있나요?

내접원의 반지름이

a

인 정

n

각형의 경우, 중심에서의 자계 세기는

H = \frac{n I}{2 π a} tan (\frac{π}{n})

로 계산할 수 있습니다.