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철심이 든 환상 솔레노이드의 권수는 500회, 평균 반지름은 10㎝, … | [전기기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 17년 2회차
철심이 든 환상 솔레노이드의 권수는 500회, 평균 반지름은 10㎝, 철심의 단면적은 10cm2, 비투자율 4000이다. 이 환상 솔레노이드에 2A의 전류를 흘릴 때, 철심 내의 자속[Wb]은?
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4×10-3
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4×10-4
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8×10-3
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8×10-4
해설

환상 솔레노이드는 평균 반지름 rr의 원을 자로로 보고 암페어 법칙을 적용한다. 자로 길이가 2πr2\pi r, 기자력이 NINI이므로
H=NI2πr=500×22π×0.1=10000.6283=1592[AT/m]H=\dfrac{NI}{2\pi r}=\dfrac{500\times2}{2\pi\times0.1}=\dfrac{1000}{0.6283}=1592\,[\mathrm{AT/m}]
자속밀도는
B=μ0μsH=4π×107×4000×1592=8.0[Wb/m2]B=\mu_0\mu_sH=4\pi\times10^{-7}\times4000\times1592=8.0\,[\mathrm{Wb/m^2}]
단면적은 10[cm2]=10×(102)2=103[m2]10\,[\mathrm{cm^2}]=10\times(10^{-2})^2=10^{-3}\,[\mathrm{m^2}]이므로
ϕ=BA=8.0×103=8×103[Wb]\phi=BA=8.0\times10^{-3}=8\times10^{-3}\,[\mathrm{Wb}]
단면적을 104[m2]10^{-4}\,[\mathrm{m^2}]로 잘못 환산하면 8×104[Wb]8\times10^{-4}\,[\mathrm{Wb}]가 나오므로, cm2\mathrm{cm^2}에서 m2\mathrm{m^2}로 바꿀 때 10410^{-4}를 곱한다는 점을 확인해야 한다.

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