자기쌍극자에 의한 자위 U(A)에 해당되는 것은? (단, 자기쌍극자의 … | [전자기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

자기쌍극자의 자위는 $6.33\times10^4\times\dfrac{M\cos\theta}{r^2}$ [A]이다.
자극 $\pm m$ 이 간격 l 로 놓인 쌍극자에서 먼 점(r 이 l 보다 매우 큼)의 자위는 두 자극 자위의 합이다.
$U = \dfrac{m}{4\pi\mu_0}\left(\dfrac{1}{r_1}-\dfrac{1}{r_2}\right) \approx \dfrac{m\,l\cos\theta}{4\pi\mu_0 r^2} = \dfrac{M\cos\theta}{4\pi\mu_0 r^2}$
상수는 $\dfrac{1}{4\pi\mu_0} = \dfrac{1}{4\pi\times4\pi\times10^{-7}} = \dfrac{10^7}{16\pi^2} \approx 6.33\times10^4$ 이므로 자위는 cosθ 에 비례하고 r 의 제곱에 반비례한다.
$6.33\times10^4\times\dfrac{M\sin\theta}{r^3}$ 는 각도 의존이 sinθ 이고 거리 의존이 $r^3$ 이라 유도식과 다르다.
$6.33\times10^4\times\dfrac{M\sin\theta}{r^2}$ 는 쌍극자 축 위(θ=0)에서 자위가 0이 되어 유도식의 cosθ 의존과 다르다.
$6.33\times10^4\times\dfrac{M\cos\theta}{r^3}$ 는 $r^3$ 의존으로, 자위를 한 번 미분한 자계 크기의 거리 의존이므로 자위 식과 다르다.