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그림과 같이 반지름 r(m)인 원의 원주상 임의의 2점 a, b 사이에… | [소방설비기사(전기) 필기] 23년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(전기) 필기] 23년 2회차

그림과 같이 반지름 r(m)인 원의 원주상 임의의 2점 a, b 사이에 전류 I(A)가 흐른다. 원의 중심에서의 자계의 세기는 몇 A/m인가?
θr(m)abI(A)

1

Iθ2πr2\dfrac{I\theta}{2\pi r^2}

2

Iθ2πr\dfrac{I\theta}{2\pi r}

3

Iθ4πr2\dfrac{I\theta}{4\pi r^2}

4

Iθ4πr\dfrac{I\theta}{4\pi r}

해설

원의 중심에서의 자계의 세기는 H=Iθ4πrH=\dfrac{I\theta}{4\pi r}이다.

반지름 rr인 원형 코일 한 바퀴(중심각 2π2\pi)가 중심에 만드는 자계의 세기는 H=I2rH = \dfrac{I}{2r}이며, 중심각이 θ\theta인 원호이므로 전체 원에 대한 θ2π\dfrac{\theta}{2\pi} 비율만큼만 기여한다.

따라서
H=I2r×θ2π=Iθ4πrH = \dfrac{I}{2r}\times\dfrac{\theta}{2\pi} = \dfrac{I\theta}{4\pi r}
이다.

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