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반지름 r(m)인 무한장(원통형) 도체에 전류가 균일하게 흐를 때 도체… | [전기기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 20년 1회차
반지름 r(m)인 무한장(원통형) 도체에 전류가 균일하게 흐를 때 도체 내부에서 자계의 세기(AT/m)는?
1
원통 중심축으로부터 거리에 비례한다.
2
원통 중심축으로부터 거리에 반비례한다.
3
원통 중심축으로부터 거리의 제곱에 비례한다.
4
원통 중심축으로부터 거리의 제곱에 반비례한다.
해설

전류가 균일하게 분포하므로 중심에서 거리 xx인 원형 경로가 감싸는 전류는 면적비만큼, 즉 Ix=Ix2r2I_x = I \frac{x^2}{r^2}로 거리의 제곱에 비례한다. 여기에 앙페르 주회적분 법칙 H2πx=IxH \cdot 2\pi x = I_x를 적용하면 H=Ix2πr2H = \frac{I x}{2\pi r^2}가 되어 내부 자계는 중심축으로부터의 거리에 비례한다. 감싸는 전류가 제곱으로 늘고 경로 길이가 xx에 비례해 늘어난 결과이며, 도체 외부는 감싸는 전류가 II로 일정해 거리에 반비례하지만 이 문제는 내부를 묻고 있다.

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