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진공 중에 2m 떨어진 2개의 무한 평형 도선에 단위 길이당 10-7N… | [전기기능장 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기능장 필기] 17년 1회차
진공 중에 2m 떨어진 2개의 무한 평형 도선에 단위 길이당 10-7N의 반발력이 작용할 때, 도선에 흐르는 전류는?
1
각 도선에 1A가 반대 방향으로 흐른다.
2
각 도선에 1A가 같은 방향으로 흐른다.
3
각 도선에 2A가 반대 방향으로 흐른다.
4
각 도선에 2A가 같은 방향으로 흐른다.
해설

두 도선 사이에 반발력이 작용하므로 전류는 서로 반대 방향으로 흐르며, 그 세기는 1A가 된다.

평행도선 사이의 단위길이당 힘은 전류의 곱과 거리로 정해지며, 같은 방향이면 흡인력, 반대 방향이면 반발력이 작용한다.
Fl=μ02πI2d=2×10−7×I22=10−7×I2\dfrac{F}{l}=\dfrac{\mu_0}{2\pi}\dfrac{I^2}{d}=2\times10^{-7}\times\dfrac{I^2}{2}=10^{-7}\times I^2
10−7=10−7×I2 ⇒ I=1 A10^{-7}=10^{-7}\times I^2\ \Rightarrow\ I=1\text{ A}

  • “각 도선에 1A가 같은 방향으로 흐른다.”는 전류의 크기는 맞지만, 반발력이 아니라 흡인력이 작용하는 방향 조건이어서 맞지 않는다.
  • “각 도선에 2A가 반대 방향으로 흐른다.”는 방향은 맞지만 전류 크기가 계산 결과(1A)와 다르다.
  • “각 도선에 2A가 같은 방향으로 흐른다.”도 전류 크기와 방향이 모두 계산 결과와 맞지 않는다.

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