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1[전기기사 필기] 19년 1회차
그림과 같이 전류가 흐르는 반원형 도선이 평면 Z=0 상에 놓여 있다. 이 도선이 자속밀도 B = 0.6ax - 0.5ay + az(Wb/m2)인 균일 자계 내에 놓여 있을 때 도선의 직선 부분에 작용하는 힘(N)은?
문제 이미지
1
4ax + 2.4az
2
4ax - 2.4az
3
5ax - 3.5az
4
-5ax + 3.5az
해설

그림에서 직선 부분은 반원의 지름으로 yy축과 나란히 놓인 길이 8cm 구간이다. 호에 표시된 화살표가 위쪽에서 오른쪽을 돌아 아래쪽으로 향하므로, 닫힌 경로를 이루려면 직선 부분의 전류는 아래에서 위, 즉 +ay+a_y 방향이다.
F=I(L×B)=50(0.08ay)×(0.6ax0.5ay+az)\vec{F}=I(\vec{L}\times\vec{B})=50(0.08a_y)\times(0.6a_x-0.5a_y+a_z)
ay×ax=aza_y\times a_x=-a_z, ay×ay=0a_y\times a_y=0, ay×az=axa_y\times a_z=a_x이므로
F=4(0.6(az)+ax)=4ax2.4az[N]\vec{F}=4(0.6(-a_z)+a_x)=4a_x-2.4a_z\,[N]

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