모두CBT

z축 상에 놓인 길이가 긴 직선 도체에 10A의 전류가 +z 방향으로 … | [전자기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 22년 1회차
z축 상에 놓인 길이가 긴 직선 도체에 10A의 전류가 +z 방향으로 흐르고 있다. 이 도체의 주위의 자속밀도가 문제 이미지 Wb/m2 일 때 도체가 받는 단위 길이당 힘(N/m)은? (단, 문제 이미지 는 단위벡터이다.)
1
2
3
4
해설

도체가 받는 단위 길이당 힘은 40x^+30y^40\hat{x}+30\hat{y} N/m 이다.

자속밀도는 B=3x^−4y^\mathbf{B}=3\hat{x}-4\hat{y} Wb/m², 전류는 10 A 가 +z+z 방향이다. 직선 전류가 받는 힘은 로렌츠 힘 F=I(ℓ×B)\mathbf{F}=I(\boldsymbol{\ell}\times\mathbf{B}) 이다.

Fℓ=10 z^×(3x^−4y^)=10(3y^+4x^)=40x^+30y^\dfrac{\mathbf{F}}{\ell}=10\,\hat{z}\times(3\hat{x}-4\hat{y})=10(3\hat{y}+4\hat{x})=40\hat{x}+30\hat{y}
(z^×x^=y^\hat{z}\times\hat{x}=\hat{y}, z^×y^=−x^\hat{z}\times\hat{y}=-\hat{x})

  • −40x^+30y^-40\hat{x}+30\hat{y} 인 보기는 x 성분의 부호가 계산값과 반대이다.
  • −30x^+40y^-30\hat{x}+40\hat{y} 인 보기는 성분 크기와 부호가 계산값과 다르다.
  • 30x^+40y^30\hat{x}+40\hat{y} 인 보기는 x·y 성분 크기가 서로 바뀌어 계산값과 다르다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.