2011년06월12일 51번

[전기자기학]
그림과 같이 반지름 a[m]의 한번 감긴 원형 코일이 균일 한 자속밀도 B[Wb/m²] 인 자계에 놓여있다. 지금 코일 면을 자계와 나란하게 전류 I[A]를 흘리면 원형 코일이 자계로부터 받는 회전 모멘트는 몇 [Nㆍm/rad]인가?

① 2πaBI
② πaBI
③ 2πa2BI
④ πa2BI

(정답률: 알수없음)

문제 해설

원형 코일이 자계에 놓여있을 때, 코일 면을 자계와 나란하게 전류를 흘리면 코일 내부에서는 전류와 자계가 상호작용하여 회전 모멘트가 발생한다. 이 회전 모멘트는 다음과 같이 계산할 수 있다.

회전 모멘트 = N × I × B × A

여기서 N은 코일의 박수 수, I는 전류, B는 자속밀도, A는 코일 면적이다. 이 문제에서는 원형 코일이므로 박수 수는 1이고, 코일 면적은 πa^2이다. 따라서 회전 모멘트는 다음과 같이 계산할 수 있다.

회전 모멘트 = 1 × I × B × πa^2 = πa^2BI

따라서 정답은 "πa^2BI"이다.

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