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1[9급 지방직 고졸경채 전기이론] 17년 1회차
진공 중에 거리가 1 m 떨어진 평행한 두 직선 도체에 2 [A]의 전류가 같은 방향으로 흐르고 있을 때, 두 도체에 작용하는 단위 길이당 힘의 크기[N/m]와 힘의 종류는? (단, 진공 중의 투자율 μ0=4π×10−7\mu_0=4\pi\times10^{-7}이다)
힘의 크기[N/m]힘의 종류
1
4×10−74\times10^{-7} / 반발력
2
4×10−74\times10^{-7} / 흡인력
3
8×10−78\times10^{-7} / 반발력
4
8×10−78\times10^{-7} / 흡인력
해설

단위 길이당 힘은 8×10−7 N/m8\times10^{-7}\,\mathrm{N/m}의 흡인력이다.

평행 직선 도체 사이의 힘은 F=μ0I1I22πrF=\dfrac{\mu_0I_1I_2}{2\pi r}이다.
F=4π×10−7×2×22π×1=8×10−7 N/mF=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times2\times2}{2\pi\times1}=8\times10^{-7}\,\mathrm{N/m}

전류가 같은 방향이면 흡인력, 반대 방향이면 반발력이 작용한다.

  • 4×10−74\times10^{-7} 반발력은 크기도 절반이고 힘의 종류도 반대이다.
  • 4×10−74\times10^{-7} 흡인력은 힘의 종류는 맞지만 크기를 절반으로 계산했다.
  • 8×10−78\times10^{-7} 반발력은 크기는 맞지만 같은 방향 전류의 힘을 반발력으로 잘못 보았다.

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