자계와 전류 사이의 힘

전기기사 필기 2021년 3회 11번

네, 환상 철심 내부의 자계의 세기를 구하는 공식 $H = \frac{NI}{2\pi r}$에는 단면적이 포함되지 않으므로 계산에 사용하지 않습니다. 단면적은 자속 밀도나 자속을 구할 때 필요한 정보입니다.

Q문제

평균 반지름(

r

)이

20 cm

, 단면적(

S

)이

6 cm^{2}

인 환상 철심에서 권선수(

N

)가

500

회인 코일에 흐르는 전류(

I

)가

4 A

일 때 철심 내부에서의 자계의 세기(

H

)는 약 몇

AT/m

인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

1590

환상 철심 내부의 자계의 세기는 약 1590 AT/m입니다.

•

Step 1: 환상 철심 내부의 자계의 세기(H)를 구하는 공식을 확인합니다. 앙페르의 주회적분 법칙에 의해

H = \frac{N I}{l} = \frac{N I}{2 π r}

입니다.

•

Step 2: 문제에 주어진 값들의 단위를 MKS 단위계로 변환합니다. 평균 반지름

r = 20 cm = 0.2 m

입니다. (단면적

S

는 자계의 세기를 구하는 데 필요하지 않은 함정 정보입니다.)

•

Step 3: 공식에 주어진 값들을 대입하여 계산합니다.

H = \frac{500 \times 4}{2 \times π \times 0.2} = \frac{2000}{0.4 π} = \frac{5000}{π} \approx 1591.55 AT/m

이므로, 약

1590 AT/m

가 됩니다.

1700

공식에 대입하는 과정에서 원주율(π)을 누락하거나 잘못된 공식을 적용하여 도출된 오답입니다.

1870

불필요한 정보인 단면적을 계산에 잘못 포함시키거나 단위 변환을 틀리게 하여 도출된 오답입니다.

2120

자로의 길이(

2 π r

) 대신 단순히 지름이나 다른 수치를 분모에 대입하여 계산한 오답입니다.

문제에 주어진 단면적(S)은 계산에 사용되지 않나요?

네, 환상 철심 내부의 자계의 세기를 구하는 공식

H = \frac{N I}{2 π r}

에는 단면적이 포함되지 않으므로 계산에 사용하지 않습니다. 단면적은 자속 밀도나 자속을 구할 때 필요한 정보입니다.

자계의 세기 단위인 AT/m은 무슨 의미인가요?

AT/m은 암페어 턴 퍼 미터(Ampere-Turn per meter)로, 단위 길이(1m)당 발생하는 기자력(전류

\times

권선수)을 의미합니다.