그림과 같은 동축원통의 왕복 전류회로가 있다. 도체 단면에 고르게 퍼진… | [전자기사 필기] 15년 2회차 기출문제 상세 페이지

틀린 것은 외부 도체 내(b와 c 사이)의 자계가 거리에 관계없이 일정하다는 서술이다. 그 구간의 자계는 r 이 커질수록 줄어 c 에서 0 이 된다.
그림은 반지름 a 인 내부 도체, 그 바깥 빈 공간, 안쪽 반지름 b·바깥 반지름 c 인 외부 도체로 된 동축원통이다. 앙페르 법칙 $H\cdot 2\pi r = I_{\text{enc}}$ 에 둘러싼 전류를 넣는다.
r 이 a 보다 작을 때: $I_{\text{enc}} = I\dfrac{r^2}{a^2}$ → $H = \dfrac{Ir}{2\pi a^2}$
a 와 b 사이: $I_{\text{enc}} = I$ → $H = \dfrac{I}{2\pi r}$
b 와 c 사이: $I_{\text{enc}} = I\left(1-\dfrac{r^2-b^2}{c^2-b^2}\right)$ → $H = \dfrac{I}{2\pi r}\cdot\dfrac{c^2-r^2}{c^2-b^2}$
r 이 c 보다 클 때: $I_{\text{enc}} = I - I = 0$ → $H = 0$
나머지 보기는 모두 옳은 내용이다.
외부 공간의 자계가 0 이라는 보기는 옳다. 들어가는 전류와 나오는 전류가 같아 둘러싼 전류 합이 0이기 때문이다.
내부 도체 내 자계가 거리에 비례한다는 보기는 옳다. 둘러싼 전류가 $r^2$ 에 비례하고 둘레가 r 에 비례하므로 H 는 r 에 비례한다.
두 도체 사이 자계가 거리에 반비례한다는 보기는 옳다. 둘러싼 전류가 I 로 일정하므로 $H = I/(2\pi r)$ 이다.