2005년05월29일 18번

[전기자기학]
그림과 같이 전류가 흐르는 반원형 도선이 평면 z = 0 상에 놓여 있다. 이 도선이 자속밀도 B = 0.8 a_x - 0.7a_y + a_z[Wb/m²] 인 균일 자계내에 놓여 있을 때 도선의 직선부분에 작용하는 힘은 몇 N 인가?

① 4 ax+ 3.2 az
② 4 ax- 3.2 az
③ 5 ax- 3.5 az
④ - 5 ax+ 3.5 az

(정답률: 62%)

문제 해설

도선에 작용하는 로랑츠 힘은 F = I∫(dl×B) 이다. 직선부분에는 자계가 x축 방향이므로, dl과 B의 내적은 y축 방향이다. 따라서 직선부분에 작용하는 힘은 F = I∫Bdy a_y 이다. 직선부분의 길이는 2m 이므로, F = IBL = (10)(0.8)(2) = 16 N 이다. 이때, B의 x, y, z 성분 중 y 성분만 작용하므로, 답은 "4 a_x - 3.2 a_z" 이다.

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