그림에서 N=1000회, l=100cm, S=10cm 2 인 환상 철심의 자기 회로에 전류 I=10A를 흘렸을 때 축적되는 자계 에너지는 몇 J인가? (단, 비투자율 μ r =100이다.)

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1[전자기사 필기] 20년 1회차

그림에서 N=1000회, l=100cm, S=10cm²인 환상 철심의 자기 회로에 전류 I=10A를 흘렸을 때 축적되는 자계 에너지는 몇 J인가? (단, 비투자율 μ_r=100이다.)

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해설

환상 철심 코일의 자기 인덕턴스를 구해  $W=\dfrac{1}{2}LI^{2}$ 에 넣으면 축적 자계 에너지는  $2\pi$  J이다.
 $L=\dfrac{\mu_0\mu_r N^{2}S}{l}=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times100\times1000^{2}\times10\times10^{-4}}{1}=4\pi\times10^{-2}$  H
 $W=\dfrac{1}{2}LI^{2}=\dfrac{1}{2}\times4\pi\times10^{-2}\times10^{2}=2\pi$  J
단위 환산: l = 100 cm = 1 m, S = 10 cm² =  $10\times10^{-4}$  m²이다.
 $2\pi\times10^{-3}$  J 보기는 계산값과 다르다.
 $2\pi\times10^{-2}$  J 보기는 계산값과 다르다.
 $2\pi\times10^{-1}$  J 보기는 계산값과 다르다.

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