모두CBT

그림과 같은 동축 원통의 왕복 전류회로가 있다. 도체 단면에 고르게 퍼… | [전기기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 15년 2회차
그림과 같은 동축 원통의 왕복 전류회로가 있다. 도체 단면에 고르게 퍼진 일정 크기의 전류가 내부 도체로 흘러 들어가고 외부 도체로 흘러나올 때, 전류에 의해 생기는 자계에 대하여 틀린 것은?
문제 이미지
1
외부공간(r > c)의 자계는 영(0)이다.
2
내부 도체 내(r < a)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 비례한다.
3
외부 도체 내(b < r < c)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 관계없이 일정하다.
4
두 도체사이(내부공간)(a < r <b)에 생기는 자계의 크기는 중심으로부터 거리에 반비례한다.
해설

그림에서 내부 도체의 반지름은 aa, 외부 도체는 안지름 bb부터 바깥지름 cc까지이고 두 도체에 크기가 같고 방향이 반대인 전류가 고르게 흐른다.
암페어 주회적분으로 r<ar \lt a에서는 H=Ir2πa2H=\frac{Ir}{2\pi a^2}로 거리에 비례하고, a<r<ba \lt r \lt b에서는 H=I2πrH=\frac{I}{2\pi r}로 거리에 반비례하며, r>cr \gt c에서는 쇄교 전류의 합이 0이라 자계도 0이다.
외부 도체 안 b<r<cb \lt r \lt c에서는 쇄교 전류가 I(1r2b2c2b2)I\left(1-\frac{r^2-b^2}{c^2-b^2}\right)이므로 H=I2πrc2r2c2b2H=\frac{I}{2\pi r}\cdot\frac{c^2-r^2}{c^2-b^2}가 되어, rr가 커질수록 작아지다가 r=cr=c에서 0이 된다.
따라서 이 구간의 자계가 거리와 관계없이 일정하다는 설명이 틀렸다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.