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1[전기철도기사 필기] 03년 2회차
자유공간 중에서 자계 H =xz2ax[A/m]일 때 0 ≤ x ≤ 1, 0≤z≤1, y=0인 면을 통과하는 전전류는 몇 A 인가?
1
0.5
2
1.0
3
1.5
4
2.0
해설

주어진 면을 통과하는 전전류는 0.5A이다.

맥스웰 방정식(암페어 법칙의 미분형)에 따라 전류밀도는 자계의 회전 J⃗=∇×H⃗\vec{J}=\nabla\times\vec{H}로 구해진다.

H⃗=xz2ax⃗\vec{H}=xz^2\vec{a_x}는 x성분만 x, z에 대해 변하므로 회전을 계산하면 ∇×H⃗=2xz ay⃗\nabla\times\vec{H}=2xz\,\vec{a_y}가 된다.

y=0면(0≤x≤1, 0≤z≤1)을 통과하는 전전류는 I=∫01∫012xz dx dz=2×12×12=0.5 AI=\int_0^1\int_0^1 2xz\,dx\,dz=2\times\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{2}=0.5\ \mathrm{A}이다.

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