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1[7급 국가직 전기자기학] 23년 1회차
벡터자기포텐셜 A=axyz+ayxy−azxz\mathrm{A}=\mathbf{a}_xyz+\mathbf{a}_yxy-\mathbf{a}_zxz [Wb/m]가 존재할 때, y=0y=0, 0≤x≤20\le x\le2 [m], 0≤z≤20\le z\le2 [m] 영역을 +y+y축 방향으로 통과하는 자속[Wb]은?
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해설

+y+y 방향으로 통과하는 자속은 4 Wb이다.

자속밀도는 B=∇×A\mathrm{B}=\nabla\times\mathrm{A}이며, yy 성분만 필요하다.

By=∂Ax∂z−∂Az∂x=y−(−z)=y+zB_y=\dfrac{\partial A_x}{\partial z}-\dfrac{\partial A_z}{\partial x}=y-(-z)=y+z, y=0y=0에서 By=zB_y=z
Φ=∫02∫02z dx dz=2×2=4 Wb\Phi=\displaystyle\int_0^2\int_0^2 z\,dx\,dz=2\times2=4\ \mathrm{Wb}

  • 0은 y=0y=0 평면에서 A\mathrm{A}의 일부 성분이 사라지는 것만 보고 자속이 없다고 본 경우로, 자속은 A\mathrm{A}가 아니라 그 회전으로 구한다.
  • 2는 xx 방향 적분 구간 길이 2를 곱하지 않은 값이다.

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