자계와 전류 사이의 힘

전기기사 필기 2022년 2회 17번

Q: 원형코일 중심에서의 자계의 세기 공식은 어떻게 되나요?

원형코일 중심에서의 자계의 세기 $H$는 $H = \frac{NI}{2r}$입니다. 여기서 $N$은 코일의 권수, $I$는 전류, $r$은 코일의 반지름입니다.

Q: 반지름 대신 지름이 주어지면 어떻게 계산하나요?

지름 $D$가 주어질 경우, 반지름 $r = \frac{D}{2}$이므로 공식은 $H = \frac{NI}{D}$로 변형하여 적용합니다.

과목 / 챕터	전기자기학 / 자계
인지 유형	calculation
난이도	Level 2

Q문제

반지름이

2 m

이고, 권수가 120회인 원형코일 중심에서의 자계의 세기를

30 A T / m

로 하려면 원형코일에 몇

A

의 전류를 흘려야 하는가?

유사 문제 링크

2019-2-q14 2006-1-q4 2009-2-q13 2008-3-q9 2005-3-q10

선택지 분석

정답 상세 해설

원형코일 중심에서의 자계의 세기 공식을 이용하여 필요한 전류를 계산합니다.

•

Step 1. 원형코일 중심에서의 자계의 세기 공식은

H = \frac{N I}{2 r}

입니다. (여기서

N

은 권수,

I

는 전류,

r

은 반지름)

•

Step 2. 주어진 값(

H = 30

N = 120

r = 2

)을 공식에 대입합니다.

30 = \frac{120 \times I}{2 \times 2}

•

Step 3. 식을 정리하여 전류

I

를 구합니다.

30 = \frac{120}{4} \times I = 30 \times I

, 따라서

I = 1 A

입니다.

오답 함정 분석

공식의 분모에 들어가는

2 r

을

r

로 착각하거나, 계산 과정에서 상수를 잘못 곱하여 도출된 오답입니다.

오답 함정 분석

권수

N

을 고려하지 않거나, 비례식을 반대로 적용하여 도출된 오답입니다.

오답 함정 분석

공식

H = \frac{N I}{2 r}

에서 분모와 분자의 위치를 혼동하여 도출된 오답입니다.

자주 묻는 질문

원형코일 중심에서의 자계의 세기 공식은 어떻게 되나요?

원형코일 중심에서의 자계의 세기

H

는

H = \frac{N I}{2 r}

입니다. 여기서

N

은 코일의 권수,

I

는 전류,

r

은 코일의 반지름입니다.

반지름 대신 지름이 주어지면 어떻게 계산하나요?

지름

D

가 주어질 경우, 반지름

r = \frac{D}{2}

이므로 공식은

H = \frac{N I}{D}

로 변형하여 적용합니다.

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