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1[9급 지방직 전기이론] 17년 1회차
자유공간에서 자기장의 세기가 yz2ax[A/m]의 분포로 나타날 때, 점 P(5, 2, 2)에서의 전류밀도 크기[A/m2]는?
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4
2
12
3
4√5
4
12√5
해설

앙페르 법칙의 미분형 J=∇×HJ=\nabla\times H로 계산하면 전류밀도 크기는 4√5 A/m2A/m^{2}이다.

H=yz2 axH=yz^2\,a_x는 x성분만 있으므로
∇×H=∂Hx∂zay−∂Hx∂yaz=2yz ay−z2 az\nabla\times H=\dfrac{\partial H_x}{\partial z}a_y-\dfrac{\partial H_x}{\partial y}a_z=2yz\,a_y-z^2\,a_z

점 P(5, 2, 2)를 대입하면 J=8 ay−4 azJ=8\,a_y-4\,a_z
∣J∣=82+42=80=45 A/m2|J|=\sqrt{8^2+4^2}=\sqrt{80}=4\sqrt{5}\,\mathrm{A/m^2}

  • 4: z성분 크기만 취한 값이다.
  • 12: 두 성분 크기를 단순히 더한 값으로, 벡터 크기가 아니다.
  • 12√5: 올바른 크기 454\sqrt{5}의 3배로, 성분 계산과 맞지 않는다.

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