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공기 속에 길이가 1m인 두 도선이 0.2m의 간격으로 평행하게 놓여있… | [국회직 9급 전자공학개론] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 전자공학개론] 18년 1회차
공기 속에 길이가 1m인 두 도선이 0.2m의 간격으로 평행하게 놓여있고, 각각 2A, 3A의 전류가 같은 방향으로 흐르고 있을 때 두 도선 사이에 작용하는 힘의 크기[N]를 구한 것으로 옳은 것은?
1
12×10−612\times10^{-6}
2
6×10−66\times10^{-6}
3
12×10−512\times10^{-5}
4
6×10−56\times10^{-5}
5
12×10−412\times10^{-4}
해설

두 도선 사이에 작용하는 힘의 크기는 6×10−6 N6\times10^{-6}\,\mathrm{N}이다.

평행 도선 사이의 힘 공식을 쓰고, 공기의 투자율은 진공의 μ0=4π×10−7 H/m\mu_0=4\pi\times10^{-7}\,\mathrm{H/m}로 근사한다.
F=μ0I1I22πrlF=\dfrac{\mu_0I_1I_2}{2\pi r}l

값을 대입한다.
F=4π×10−7×2×32π×0.2×1F=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times2\times3}{2\pi\times0.2}\times1
F=2×10−7×60.2=6×10−6 NF=2\times10^{-7}\times\dfrac{6}{0.2}=6\times10^{-6}\,\mathrm{N}
전류 방향이 같으므로 이 힘은 흡인력이다.

  • 12×10−6 N12\times10^{-6}\,\mathrm{N}: 계산값의 2배로, 계수 2×10−72\times10^{-7} 자리에 4×10−74\times10^{-7}을 쓴 경우에 해당한다.
  • 12×10−5 N12\times10^{-5}\,\mathrm{N}: 계산값의 20배로 자릿수가 맞지 않는다.
  • 6×10−5 N6\times10^{-5}\,\mathrm{N}: 계산값의 10배로 자릿수가 맞지 않는다.
  • 12×10−4 N12\times10^{-4}\,\mathrm{N}: 계산값의 200배로 자릿수가 맞지 않는다.

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