2012년05월20일 54번
[전기자기학] 두 개의 길고 직선인 도체가 평행으로 그림과 같이 위치하고 있다. 각 도체에는 10[A]의 전류가 같은 방향으로 흐르고 있으며, 이격거리는 0.2[m]일 때 오른쪽 도체의 단위 길이당 힘은? (단 , ax, az는 단위 벡터이다.)
- ① 10-2(-ax)[N/m]
- ② 10-4(-ax)[N/m]
- ③ 10-2(-az)[N/m]
- ④ 10-4(-az)[N/m]
(정답률: 알수없음)
문제 해설
오른쪽 도체에 작용하는 왼쪽 방향의 자기장은 왼쪽 도체에서 생성되는데, 이 때 오른쪽 도체의 단위 길이당 자기장은 다음과 같다.
B = μ0 I / (2πd)
여기서 μ0은 자유공간의 유도율, I는 전류, d는 이격거리이다. 이 자기장이 오른쪽 도체에 작용하는 힘은 다음과 같다.
F = BIL
여기서 L은 오른쪽 도체의 길이이다. 따라서 오른쪽 도체의 단위 길이당 힘은 다음과 같다.
f = F/L = B I = μ0 I2 / (2πd)
여기서 I=10[A], d=0.2[m], μ0=4π×10-7[N/A2]를 대입하면,
f = 10-2 / π [N/m]
따라서 정답은 "10-2(-ax)[N/m]"이다.
B = μ0 I / (2πd)
여기서 μ0은 자유공간의 유도율, I는 전류, d는 이격거리이다. 이 자기장이 오른쪽 도체에 작용하는 힘은 다음과 같다.
F = BIL
여기서 L은 오른쪽 도체의 길이이다. 따라서 오른쪽 도체의 단위 길이당 힘은 다음과 같다.
f = F/L = B I = μ0 I2 / (2πd)
여기서 I=10[A], d=0.2[m], μ0=4π×10-7[N/A2]를 대입하면,
f = 10-2 / π [N/m]
따라서 정답은 "10-2(-ax)[N/m]"이다.
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