모두CBT

그림과 같이 평균 길이 l=20 [cm], 단면적 S=1 [cm2], … | [7급 국가직 전기자기학] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 전기자기학] 22년 1회차
그림과 같이 평균 길이 l=20l=20 [cm], 단면적 S=1S=1 [cm2], 투자율 μ=2,000μ0\mu=2{,}000\mu_0인 원통형 철심과 간격이 d=0.2d=0.2 [mm]인 공극으로 구성된 토로이드가 있다. 권선수 N=100N=100인 코일에 전류 I=3I=3 [A]가 흐를 때의 설명으로 옳지 않은 것은? (단, l≫dl\gg d이며, 공극에서의 가장자리효과와 누설 자속은 무시하고, 공기의 투자율은 μ0=4π×10−7\mu_0=4\pi\times10^{-7} [H/m]이다)

문제 이미지
1
공극에 걸리는 기자력은 100 [A·t]이다.
2
공극에서의 자기저항은 12π×107\frac{1}{2\pi}\times10^7 [A·t/Wb]이다.
3
공극에서의 자속밀도는 0.4π0.4\pi [Wb/m2]이다.
4
전체 자기저항은 34π×107\frac{3}{4\pi}\times10^7 [A·t/Wb]이다.
해설

옳지 않은 것은 공극 기자력이 100 A·t라는 설명이며, 실제로는 200 A·t이다.

공극 Rg=dμ0S=2×10−44π×10−7×10−4=12π×107R_g=\dfrac{d}{\mu_0 S}=\dfrac{2\times10^{-4}}{4\pi\times10^{-7}\times10^{-4}}=\dfrac{1}{2\pi}\times10^7
철심 Rc=lμS=0.22000×4π×10−7×10−4=14π×107R_c=\dfrac{l}{\mu S}=\dfrac{0.2}{2000\times4\pi\times10^{-7}\times10^{-4}}=\dfrac{1}{4\pi}\times10^7
전체 R=Rg+Rc=34π×107 A⋅t/WbR=R_g+R_c=\dfrac{3}{4\pi}\times10^7\,\mathrm{A\cdot t/Wb}

자속 Φ=NIR=30034π×107=4π×10−5 Wb\Phi=\dfrac{NI}{R}=\dfrac{300}{\frac{3}{4\pi}\times10^7}=4\pi\times10^{-5}\,\mathrm{Wb}
공극 기자력 ΦRg=4π×10−5×1072π=200 A⋅t\Phi R_g=4\pi\times10^{-5}\times\dfrac{10^7}{2\pi}=200\,\mathrm{A\cdot t}

  • 공극 자기저항 12π×107\frac{1}{2\pi}\times10^7은 계산과 같아 옳다.
  • 공극 자속밀도 B=Φ/S=0.4π Wb/m2B=\Phi/S=0.4\pi\,\mathrm{Wb/m^2}로 옳다.
  • 전체 자기저항 34π×107\frac{3}{4\pi}\times10^7은 계산과 같아 옳다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[7급 국가직 전기자기학] 22년 1회차 25문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요7급 국가직 전기자기학 기출문제 암기장 전체 보기