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반지름이 0.1[m]로 같은 원형 도선 고리 두 개가 z축 위에서 원점… | [전기기사 필기] 23년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 23년 3회차

반지름이 0.1[m]로 같은 원형 도선 고리 두 개가 zz축 위에서 원점을 사이에 두고 각각 0.2[m]씩 떨어져 마주 놓여 있다. 두 고리에 같은 방향으로 10[A]의 전류가 흐를 때 원점에서 자계의 세기는 약 몇 [AT/m]인가?

1

약 2.00

2

약 50.0

3

약 4.47

4

약 8.94

해설

고리 하나가 축을 따라 zz만큼 떨어진 자리에 만드는 값은 H1=a2I2(a2+z2)3/2H_1=\dfrac{a^{2}I}{2(a^{2}+z^{2})^{3/2}}이고, 전류 방향이 같은 고리 둘이 마주 놓여 있으면 가운데에서 두 몫이 나란히 겹쳐 크기가 곱절이 된다.
그래서 H=a2I(a2+z2)3/2=0.12×10(0.01+0.04)3/2=0.10.01118≈8.94H=\dfrac{a^{2}I}{(a^{2}+z^{2})^{3/2}}=\dfrac{0.1^{2}\times10}{(0.01+0.04)^{3/2}}=\dfrac{0.1}{0.01118}\approx8.94, 곧 약 8.94[AT/m]다.

  • 약 4.47은 고리 한 개 몫만 센 값이다.
  • 약 2.00은 분모에서 3/23/2승을 빠뜨린 값이다.
  • 약 50.0은 고리 한복판에 쓰는 I/2aI/2a를 그대로 갖다 쓴 값이다.

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