2004년05월23일 48번

[전기자기학]
8m 길이의 도선으로 만들어진 정방형 코일에 π[A]가 흐를 때 정방형의 중심점에서의 자계의 세기는 몇 A/m 인가?

① √2/2
② √2
③ 2√2
④ 4√2

(정답률: 알수없음)

문제 해설

정방형 코일의 한 변의 길이를 L이라고 하면, 코일의 면적은 L^2이 된다. 따라서, 코일 내부에서의 자기장 세기는 μ0π[A]/L^2이 된다. 여기서 μ0는 자유공간의 유전율로, 4π×10^-7 H/m이다.

중심점에서의 자계의 세기는 코일 내부에서의 자기장 세기와 같다. 따라서, 중심점에서의 자계의 세기는 다음과 같다.

μ0π[A]/L^2 = 4π×10^-7 × π[A]/(8m)^2 = π×10^-7 A/m

이 값은 보기 중에서 "√2/2"와 가장 가깝다. 이유는 √2/2는 π/4에 근접한 값이기 때문이다. 즉, π/4에 10^-7을 곱한 값이 √2/2에 근접하게 된다. 따라서, 중심점에서의 자계의 세기는 "√2/2"이다.

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