판자석의 세기가 P[Wbㆍm]되는 판자석을 보는 입체각 w인 점의 자위… | [전기산업기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

판자석(자기 이중층)은 $+m$과 $-m$의 자하가 얇은 판의 양면에 마주 붙어 있는 모형으로, 어떤 점에서의 자위는 그 점에서 판을 보는 입체각 $\omega$에만 비례하고 판의 모양·거리에는 직접 관계하지 않는다.
세기 $P$인 판자석을 입체각 $\omega$로 보는 점의 자위는 $U=\dfrac{P\,\omega}{4\pi\mu_0}\,[\mathrm{A}]$이다. 즉 $\omega$는 분자, $4\pi\mu_0$는 분모에 온다.
확인용으로, 판의 한쪽 면에 무한히 가까이 접근하면 판 전체가 반공간을 채우므로 $\omega=2\pi$가 되어 $U=\dfrac{P}{2\mu_0}$가 되고, 판을 통과해 반대편으로 넘어가면 자위가 $P/\mu_0$만큼 불연속적으로 뛴다. 입체각이 분모에 있는 형태는 이 성질(입체각이 커질수록 자위도 커짐)에 어긋난다.