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원형 단면적이 S[m²], 평균자로의 길이가 l 상세 페이지

1[소방설비기사(전기) 필기] 23년 3회차

원형 단면적이 SS[m²], 평균자로의 길이가 ll[m], 1m당 권선수가 NN회인 공심 환상솔레노이드에 II[A]의 전류를 흘릴 때 철심 내의 자속은?

1

NIl\dfrac{NI}{l}

2

μ0SN2Il\dfrac{\mu_0 S N^2 I}{l}

3

μ0SNI\mu_0 S N I

4

μ0SNIl\dfrac{\mu_0 S N I}{l}

해설

철심 내의 자속은 μ0SNI\mu_0 S N I이다.

환상솔레노이드의 자속은 기자력을 자기저항으로 나눈 값이다.

1 m당 권선수가 N회이고 평균자로 길이가 l이므로 총 권수는 Nl회이고, 기자력은 F = NlI이다. 공심이므로 자기저항은
Rm=lμ0SR_m = \dfrac{l}{\mu_0 S}
이고, 따라서
ϕ=FRm=NlIlμ0S=μ0SNI\phi = \dfrac{F}{R_m} = \dfrac{NlI}{\dfrac{l}{\mu_0 S}} = \mu_0 S N I
가 되어 철심 내의 자속은 μ0SNI\mu_0 S N I이다.

μ0SNIl\dfrac{\mu_0 S N I}{l}는 N이 총 권수일 때의 식으로, 본 문제는 단위길이당 권수임에 유의한다.

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