단면적 $10\text{cm}^2$를 $\text{m}^2$로 변환하려면 어떻게 해야 하나요?

$1\text{cm} = 10^{-2}\text{m}$이므로, $1\text{cm}^2 = (10^{-2}\text{m})^2 = 10^{-4}\text{m}^2$입니다. 따라서 $10\text{cm}^2 = 10 \times 10^{-4}\text{m}^2 = 10^{-3}\text{m}^2$가 됩니다.

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자기회로

전기기사 필기 2018년 3회 16번

Q: 환상솔레노이드의 평균 자로의 길이는 어떻게 구하나요?

환상솔레노이드의 평균 자로의 길이는 원의 둘레를 구하는 공식과 동일하게 $l = \pi D$ (또는 $2\pi r$)로 계산합니다. 여기서 $D$는 평균 지름, $r$은 평균 반지름입니다.

Q: 자기회로의 옴의 법칙이란 무엇인가요?

전기회로의 옴의 법칙($I = \frac{V}{R}$)과 유사하게, 자기회로에서 자속($\Phi$)은 기자력($F=NI$)에 비례하고 자기저항($R_m$)에 반비례한다는 법칙($\Phi = \frac{NI}{R_m}$)입니다.

과목 / 챕터	전기자기학 / 자성체와 자기회로
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

비투자율 1000인 철심이 든 환상솔레노이드의 권수가 600회, 평균지름

20 cm

, 철심의 단면적

10 cm^{2}

이다. 이 솔레노이드에

2 A

의 전류가 흐를 때 철심 내의 자속은 약 몇

Wb

인가?

유사 문제 링크

2003-3-q15 2017-3-q16 2017-3-q12 2004-2-q11 2003-3-q1

선택지 분석

1.2 \times 1 0^{- 3}

오답 함정 분석

기자력을 계산할 때 전류

I = 2 A

를 곱하지 않고 계산하면 도출되는 오답입니다.

1.2 \times 1 0^{- 4}

오답 함정 분석

전류 값을 누락하고 단면적 등의 단위 변환 과정에서 자릿수 오류를 범할 경우 도출되는 오답입니다.

2.4 \times 1 0^{- 3}

정답 상세 해설

철심 내의 자속은 자기회로의 옴의 법칙을 적용하여

2.4 \times 1 0^{- 3} Wb

로 계산됩니다.

•

Step 1: 주어진 물리량을 SI 단위로 변환합니다. 평균 자로의 길이

l = π D = 0.2 π m

, 단면적

A = 10 \times 1 0^{- 4} m^{2}

입니다.

•

Step 2: 자속을 구하는 공식

Φ = \frac{μ N I A}{l}

를 구성합니다. 여기서

μ = μ_{0} μ_{r}

입니다.

•

Step 3: 수치를 대입하여 계산합니다.

Φ = \frac{( 4 π \times 1 0 ^{- 7} \times 1000 ) \times 600 \times 2 \times ( 10 \times 1 0 ^{- 4} )}{0.2 π} = 2.4 \times 1 0^{- 3} Wb

입니다.

2.4 \times 1 0^{- 4}

오답 함정 분석

단면적이나 지름의 단위를 변환할 때

10

의 거듭제곱 자릿수를 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

자주 묻는 질문

환상솔레노이드의 평균 자로의 길이는 어떻게 구하나요?

환상솔레노이드의 평균 자로의 길이는 원의 둘레를 구하는 공식과 동일하게

l = π D

(또는

2 π r

)로 계산합니다. 여기서

D

는 평균 지름,

r

은 평균 반지름입니다.

자기회로의 옴의 법칙이란 무엇인가요?

전기회로의 옴의 법칙(

I = \frac{V}{R}

)과 유사하게, 자기회로에서 자속(

Φ

)은 기자력(

F = N I

)에 비례하고 자기저항(

R_{m}

)에 반비례한다는 법칙(

Φ = \frac{N I}{R _{m}}

)입니다.

단면적

10 cm^{2}

를

m^{2}

로 변환하려면 어떻게 해야 하나요?

1 cm = 1 0^{- 2} m

이므로,

1 cm^{2} = (1 0^{- 2} m)^{2} = 1 0^{- 4} m^{2}

입니다. 따라서

10 cm^{2} = 10 \times 1 0^{- 4} m^{2} = 1 0^{- 3} m^{2}

가 됩니다.

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