2006년04월02일 1번
[전기 이론] 자장의 세기 10AT/m인 점에 자극을 놓았을 때 50N의 힘이 작용하였다. 이 자극의 세기는 몇 Wb인가?
- ① 5
- ② 10
- ③ 15
- ④ 25
(정답률: 83%)
문제 해설
자장의 세기 H는 자기장의 인장력 B에 대한 비례상수인 유도계수 μ로 나타낼 수 있습니다. 즉, H = μB 입니다. 따라서 B = H/μ 입니다.
주어진 문제에서 자장의 세기 H는 10AT/m이고, 힘 F는 50N입니다. 자극에 의한 힘은 F = BIL로 나타낼 수 있습니다. 여기서 I는 전류, L은 자극의 길이입니다. 문제에서 전류가 주어지지 않았으므로, F = BLv로 나타내어야 합니다. 여기서 v는 자극의 속도입니다.
자극의 속도 v는 단위 시간당 자극의 길이 L을 이동하므로, v = L/t 입니다. 따라서 F = BLv = BL(L/t) = (BL^2)/t 입니다.
이를 정리하면, B = Ft/L^2 입니다. 여기서 t는 자극에 작용한 시간입니다. 문제에서는 시간이 주어지지 않았으므로, 일정한 시간 동안 작용한 것으로 가정하겠습니다.
따라서 B = 50N/(1m^2) = 50T 입니다. 여기서 T는 테슬라(Tesla)의 단위입니다.
자극의 세기 H와 자기장의 인장력 B는 다음과 같은 관계가 있습니다.
B = μH
따라서 μ = B/H = 50T/10AT/m = 5T/A 입니다. 여기서 A는 암페어(Ampere)의 단위입니다.
자극의 세기는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
H = NI/L
여기서 N은 코일의 밀도, I는 전류, L은 코일의 길이입니다. 문제에서는 N, I, L이 주어지지 않았으므로, 일정한 값으로 가정하겠습니다.
따라서 H = NI/L = (1A)(1m)/(1m) = 1AT/m 입니다.
따라서 자극의 세기 H와 자기장의 인장력 B는 다음과 같은 관계가 있습니다.
B = μH = (5T/A)(1AT/m) = 5Wb/m^2 입니다. 여기서 Wb는 웨버(Weber)의 단위입니다.
따라서 자극의 세기가 10AT/m일 때, 자극에 작용한 힘이 50N이면, 자극의 세기는 5Wb입니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
주어진 문제에서 자장의 세기 H는 10AT/m이고, 힘 F는 50N입니다. 자극에 의한 힘은 F = BIL로 나타낼 수 있습니다. 여기서 I는 전류, L은 자극의 길이입니다. 문제에서 전류가 주어지지 않았으므로, F = BLv로 나타내어야 합니다. 여기서 v는 자극의 속도입니다.
자극의 속도 v는 단위 시간당 자극의 길이 L을 이동하므로, v = L/t 입니다. 따라서 F = BLv = BL(L/t) = (BL^2)/t 입니다.
이를 정리하면, B = Ft/L^2 입니다. 여기서 t는 자극에 작용한 시간입니다. 문제에서는 시간이 주어지지 않았으므로, 일정한 시간 동안 작용한 것으로 가정하겠습니다.
따라서 B = 50N/(1m^2) = 50T 입니다. 여기서 T는 테슬라(Tesla)의 단위입니다.
자극의 세기 H와 자기장의 인장력 B는 다음과 같은 관계가 있습니다.
B = μH
따라서 μ = B/H = 50T/10AT/m = 5T/A 입니다. 여기서 A는 암페어(Ampere)의 단위입니다.
자극의 세기는 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
H = NI/L
여기서 N은 코일의 밀도, I는 전류, L은 코일의 길이입니다. 문제에서는 N, I, L이 주어지지 않았으므로, 일정한 값으로 가정하겠습니다.
따라서 H = NI/L = (1A)(1m)/(1m) = 1AT/m 입니다.
따라서 자극의 세기 H와 자기장의 인장력 B는 다음과 같은 관계가 있습니다.
B = μH = (5T/A)(1AT/m) = 5Wb/m^2 입니다. 여기서 Wb는 웨버(Weber)의 단위입니다.
따라서 자극의 세기가 10AT/m일 때, 자극에 작용한 힘이 50N이면, 자극의 세기는 5Wb입니다. 따라서 정답은 "5"입니다.
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