그림과 같이 무한히 긴 직선 형태의 도선에 전류 I_1이 흐르고, 동일… | [7급 국가직 물리학개론] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

직사각형 도선 전체에 작용하는 힘의 크기는 $\frac{8\mu_0}{\pi}$이다.
직선 도선과 수직인 두 변의 힘은 서로 상쇄되고, 평행한 두 변만 남는다. 가까운 변(거리 $c$)은 전류 방향이 같아 인력, 먼 변(거리 $b+c$)은 반대여서 척력이다.
$F_1=\frac{\mu_0 I_1 I_2 a}{2\pi c}=\frac{\mu_0\cdot 8\cdot 0.6}{2\pi\cdot 0.2}=\frac{12\mu_0}{\pi}$
$F_2=\frac{\mu_0\cdot 8\cdot 0.6}{2\pi\cdot 0.6}=\frac{4\mu_0}{\pi}$
$F=F_1-F_2=\frac{8\mu_0}{\pi}$(인력)
$\frac{2\mu_0}{\pi}$: 두 변 힘의 차를 바르게 계산하면 나오지 않는 값이다.
$\frac{4\mu_0}{\pi}$: 먼 변의 힘만 계산한 값이다.
$\frac{16\mu_0}{\pi}$: 두 변의 힘을 빼지 않고 더한 값이다.