그림과 같은 직사각형의 평면 코일이 B=\dfrac{0.05}{\sqr… | [전기기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

그림에서 코일은 $x=0$인 $y$-$z$ 평면 위에 놓여 있고 $y$는 $-0.04$부터 $0$까지, $z$는 $0$부터 $0.08$까지이므로 코일 면적은 $S=0.04\times0.08=3.2\times10^{-3}\,\mathrm{m}^{2}$이다.
z축 위의 변에서는 화살표가 $+a_z$ 방향, 위쪽 변에서는 $-a_y$ 방향을 가리키므로 오른손 법칙으로 코일의 법선은 $+a_x$이고, 자기 쌍극자 모멘트는 $m=IS a_x=5\times3.2\times10^{-3}a_x=1.6\times10^{-2}a_x$이다.
토크는 $T=m\times B=1.6\times10^{-2}a_x\times\frac{0.05}{\sqrt{2}}(a_x+a_y)$이고 $a_x\times a_x=0$, $a_x\times a_y=a_z$이므로 $T=1.6\times10^{-2}\times\frac{0.05}{\sqrt{2}}a_z=5.66\times10^{-4}a_z\,[\mathrm{N\cdot m}]$이다.
쌍극자 모멘트가 $x$ 방향이고 자계에는 $x$, $y$ 성분만 있으므로 토크는 $z$ 성분으로만 남는다.