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1[전자기사 필기] 20년 2회차
자기 인덕턴스(self inductance) L(H)을 나타낸 식은? (단, N은 권선수, I는 전류(A), ø는 자속(Wb), B는 자속밀도(Wb/m2), H는 자계의 세기(AT/m), A는 벡터 퍼텐셜(Wb/m), J는 전류밀도(A/m2)이다.)
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해설

자기 인덕턴스를 에너지로 나타낸 식은 L=1I2∫A⋅J dvL=\dfrac{1}{I^{2}}\displaystyle\int A\cdot J\,dv이다.

코일에 저장되는 자기 에너지는 W=12LI2W=\dfrac{1}{2}LI^{2}이고, 이를 장의 에너지로 쓰면 W=12∫B⋅H dv=12∫A⋅J dvW=\dfrac{1}{2}\displaystyle\int B\cdot H\,dv=\dfrac{1}{2}\displaystyle\int A\cdot J\,dv이다.
두 식을 같게 놓으면 L=1I2∫B⋅H dv=1I2∫A⋅J dvL=\dfrac{1}{I^{2}}\displaystyle\int B\cdot H\,dv=\dfrac{1}{I^{2}}\displaystyle\int A\cdot J\,dv가 된다.

  • L=NϕI2L=\dfrac{N\phi}{I^{2}} 보기는 쇄교 자속으로 쓴 정의 L=NϕIL=\dfrac{N\phi}{I}와 분모의 차수가 다르다.
  • L=12I2∫B⋅H dvL=\dfrac{1}{2I^{2}}\displaystyle\int B\cdot H\,dv 보기는 에너지 식의 12\dfrac{1}{2}이 양변에서 약분되지 않고 남아 있어 값이 절반이 된다.
  • L=1I∫B⋅H dvL=\dfrac{1}{I}\displaystyle\int B\cdot H\,dv 보기는 분모가 I2I^{2}가 아니어서 에너지 관계식과 맞지 않는다.

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