비투자율 1500인 자로의 평균 길이 50cm, 단면적 30cm 2 인 철심에 감긴, 권수 425회의 코일에 0.5[A]의 전류가 흐르 때 저축된 전자(電磁)에너지는 약 몇 J인가?

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비투자율 1500인 자로의 평균 길이 50cm, 단면적 30cm2인 철… | [전기기능장 필기] 09년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기능장 필기] 09년 2회차

비투자율 1500인 자로의 평균 길이 50cm, 단면적 30cm²인 철심에 감긴, 권수 425회의 코일에 0.5[A]의 전류가 흐르 때 저축된 전자(電磁)에너지는 약 몇 J인가?

0.25

2.73

4.96

15.3

해설

이 코일에 저장되는 전자에너지는 약 0.25J이다.
먼저 인덕턴스를 구하고 W = ½LI²에 대입한다.
 $L=\dfrac{\mu_0\mu_rN^2A}{l}=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times1500\times425^2\times30\times10^{-4}}{0.5}\approx2.04\,\text{H}$ 
 $W=\dfrac{1}{2}LI^2=\dfrac{1}{2}\times2.04\times0.5^2\approx0.255\,\text{J}$ 2.73J가 되려면 전류 0.5A에서 인덕턴스가 약 21.8H여야 해 위 L의 10배를 넘는다.
4.96J가 되려면 인덕턴스가 약 39.7H여야 해 위 L과 맞지 않는다.
15.3J가 되려면 인덕턴스가 약 122H여야 해 위 L과 맞지 않는다.

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