영구자석
전기기사 필기 2021년 1회 15번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 자성체와 자기회로 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
영구자석의 재료로 적합한 것은?
선택지 분석
1
잔류 자속밀도()는 크고, 보자력()은 작아야 한다.
오답 함정 분석
잔류 자속밀도는 크고 보자력이 작은 특성은 전자석의 철심이나 변압기 철심에 적합한 재료의 특성입니다.
2
잔류 자속밀도()는 작고, 보자력()은 커야 한다.
오답 함정 분석
잔류 자속밀도가 작으면 자석으로서의 세기가 부족하여 영구자석으로 사용하기 부적합합니다.
3
잔류 자속밀도()와 보자력() 모두 작아야 한다.
오답 함정 분석
두 수치가 모두 작으면 자석으로서의 성능과 유지력 모두 결여된 상태를 의미합니다.
잔류 자속밀도()와 보자력() 모두 커야 한다.
정답 상세 해설
영구자석은 외부 자기장이 제거된 후에도 강한 자속을 유지하고 외부 요인에 의해 자성을 잃지 않아야 하므로 잔류 자속밀도와 보자력이 모두 커야 합니다.
•
Step 1: 잔류 자속밀도()는 외부 자기장을 제거한 후에도 남아 있는 자속의 세기를 결정하며, 이 값이 클수록 강한 자석이 됩니다.
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Step 2: 보자력()은 자성을 0으로 만들기 위해 필요한 반대 방향의 자기장 세기로, 이 값이 클수록 외부 충격이나 반대 자기장에도 자성을 잘 유지합니다.
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Step 3: 따라서 영구자석 재료는 히스테리시스 루프의 면적이 크고 과 가 모두 큰 강자성체를 사용합니다.
자주 묻는 질문
Q.
보자력이란 정확히 무엇을 의미하나요?
자화된 자성체의 잔류 자속밀도를 0으로 만들기 위해 반대 방향으로 가해주는 자기장의 세기를 의미합니다.
Q.
히스테리시스 곡선의 면적과 영구자석은 어떤 관계가 있나요?
영구자석은 히스테리시스 곡선의 면적이 넓을수록 자기에너지가 커서 우수한 재료로 평가받습니다.
Q.
전자석의 철심 재료는 어떤 조건이 필요한가요?
전자석은 전류를 끊었을 때 자성이 사라져야 하므로 잔류 자속밀도는 크더라도 보자력은 매우 작아야 합니다.