원형 단면적이 S[m²], 평균자로의 길이가 l 상세 페이지

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1[소방설비기사(전기) 필기] 25년 3회차

원형 단면적이  $S$ [m²], 평균자로의 길이가  $l$ [m], 1m당 권선수가  $N$ 회인 공심 환상솔레노이드에  $I$ [A]의 전류를 흘릴 때 철심 내의 자속은?

 $\dfrac{NI}{l}$

 $\dfrac{\mu_0 S N^2 I}{l}$

$\mu_0 S N I$

 $\dfrac{\mu_0 S N I}{l}$

해설

환상솔레노이드의 자속은 기자력을 자기저항으로 나눈 값이다. 1 m당 권선수가  $N$ 회이고 평균자로 길이가  $l$ 이므로 총 권수는  $Nl$ 회이고, 기자력은  $F = NlI$  이다.
공심이므로 자기저항은  $R_m = \dfrac{l}{\mu_0 S}$  이고, 따라서  $\phi = \dfrac{F}{R_m} = \dfrac{NlI}{\dfrac{l}{\mu_0 S}} = \mu_0 S N I$  가 되어 정답은 ③  $\mu_0 S N I$  이다.
④  $\dfrac{\mu_0 S N I}{l}$  는  $N$ 이 총 권수일 때의 식으로, 본 문제는 단위길이당 권수임에 유의한다.

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