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그림과 같이 반지름 10cm인 반원과 그 양단으로부터 직선으로 된 도선… | [전기기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 16년 2회차
그림과 같이 반지름 10cm인 반원과 그 양단으로부터 직선으로 된 도선에 10A의 전류가 흐를 때, 중심 0에서의 자계의 세기와 방향은?
문제 이미지
1
2.5 AT/m, 방향 ⊙
2
25 AT/m, 방향 ⊙
3
2.5 AT/m, 방향 ⊗
4
25 AT/m, 방향 ⊗
해설

그림에서 좌우의 직선 도선은 중심 O를 지나는 같은 직선 위에 놓여 있어 Idl⃗×r⃗=0Id\vec{l}\times\vec{r}=0이므로 중심에 자계를 만들지 않는다.
따라서 반지름 R=0.1R=0.1[m]인 반원 부분만 기여하여 H=12⋅I2R=I4R=104×0.1=25H=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{I}{2R}=\dfrac{I}{4R}=\dfrac{10}{4\times0.1}=25[AT/m]이다.
전류가 왼쪽에서 들어와 반원의 위쪽을 돌아 오른쪽으로 빠져나가므로 중심에서 보면 시계 방향이고, 오른나사 법칙에 따라 자계는 지면 속으로 들어가는 방향(⊗)이다.

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