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1[7급 국가직 전기자기학] 22년 1회차
그림과 같이 평균 길이 l=20 [cm], 단면적 S=1 [cm2], 투자율 μ=2,000μ0인 원통형 철심과 간격이 d=0.2 [mm]인 공극으로 구성된 토로이드가 있다. 권선수 N=100인 코일에 전류 I=3 [A]가 흐를 때의 설명으로 옳지 않은 것은? (단, l≫d이며, 공극에서의 가장자리효과와 누설 자속은 무시하고, 공기의 투자율은 μ0=4π×10−7 [H/m]이다)
1
공극에 걸리는 기자력은 100 [A·t]이다.
2
공극에서의 자기저항은 2π1×107 [A·t/Wb]이다.
3
공극에서의 자속밀도는 0.4π [Wb/m2]이다.
4
전체 자기저항은 4π3×107 [A·t/Wb]이다.
해설
옳지 않은 것은 공극 기자력이 100 A·t라는 설명이며, 실제로는 200 A·t이다.
공극 Rg=μ0Sd=4π×10−7×10−42×10−4=2π1×107 철심 Rc=μSl=2000×4π×10−7×10−40.2=4π1×107 전체 R=Rg+Rc=4π3×107A⋅t/Wb