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벡터 포텐샬 A=3x^2ya_x+2xa_y-z^3a_z[\mathrm{… | [전기기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 17년 2회차
벡터 포텐샬 A=3x2yax+2xayz3az[Wb/m]A=3x^2ya_x+2xa_y-z^3a_z[\mathrm{Wb}/m]일 때의 자계의 세기 H[A/m]는? (단, μ는 투자율이라 한다.)
1
1μ(23x2)ay\dfrac{1}{\mu}(2-3x^2)a_y
2
1μ(32x2)ay\dfrac{1}{\mu}(3-2x^2)a_y
3
1μ(23x2)az\dfrac{1}{\mu}(2-3x^2)a_z
4
1μ(32x2)az\dfrac{1}{\mu}(3-2x^2)a_z
해설

자속밀도는 벡터 퍼텐셜의 회전으로 정의되고, 자계는 이를 투자율로 나눈 것이다.
B=×A,H=Bμ\vec B=\nabla\times\vec A,\qquad\vec H=\dfrac{\vec B}{\mu}
주어진 A=3x2yax+2xayz3az\vec A=3x^2y\,a_x+2x\,a_y-z^3\,a_z에 대해 회전을 성분별로 계산한다.
(×A)x=AzyAyz=00=0(\nabla\times\vec A)_x=\dfrac{\partial A_z}{\partial y}-\dfrac{\partial A_y}{\partial z}=0-0=0
(×A)y=AxzAzx=00=0(\nabla\times\vec A)_y=\dfrac{\partial A_x}{\partial z}-\dfrac{\partial A_z}{\partial x}=0-0=0
(×A)z=AyxAxy=23x2(\nabla\times\vec A)_z=\dfrac{\partial A_y}{\partial x}-\dfrac{\partial A_x}{\partial y}=2-3x^2
xx, yy 성분은 모두 소거되고 zz 성분만 남으므로
B=(23x2)az[Wb/m2]\vec B=(2-3x^2)a_z\,[\mathrm{Wb/m^2}]
H=1μ(23x2)az[A/m]\vec H=\dfrac{1}{\mu}(2-3x^2)a_z\,[\mathrm{A/m}]

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