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자극의 세기가 8×10-6[wb], 길이가 3[cm]인 막대자석을 12… | [전기기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 15년 2회차
자극의 세기가 8×10-6[wb], 길이가 3[cm]인 막대자석을 120[AT/m]의 평등 자계 내에 자력선과 30°의 각도로 놓으면 이 막대자석이 받는 회전력은 몇 [Nㆍm]인가?
1
3.02×10-5
2
3.02×10-4
3
1.44×10-5
4
1.44×10-4
해설

자기 모멘트 MM인 막대자석이 평등 자계 HH 속에서 자계와 θ\theta의 각을 이룰 때, 양 극에 걸리는 힘 mHmH가 짝힘을 이루어 생기는 회전력은
T=MHsinθ=mlHsinθ[Nm]T=MH\sin\theta=mlH\sin\theta\,[\mathrm{N\cdot m}]
여기서 mm은 자극의 세기, ll은 자석의 길이이다.
대입하면 m=8×106[Wb]m=8\times 10^{-6}\,[\mathrm{Wb}], l=3[cm]=0.03[m]l=3\,[\mathrm{cm}]=0.03\,[\mathrm{m}], H=120[AT/m]H=120\,[\mathrm{AT/m}], θ=30\theta=30^{\circ}이므로
T=8×106×0.03×120×sin30T=8\times 10^{-6}\times 0.03\times 120\times\sin 30^{\circ}
=2.4×107×120×0.5=1.44×105[Nm]=2.4\times 10^{-7}\times 120\times 0.5=1.44\times 10^{-5}\,[\mathrm{N\cdot m}]
길이를 cm 단위 그대로 넣으면 100배인 1.44×1031.44\times 10^{-3}이 되므로 단위 환산에 주의한다.

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