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1[생산자동화산업기사 필기] 17년 1회차
자기장 내에 있는 도체에 전류를 흐르게 하면 발생되는 힘 F[N]는? (단, B : 자속밀도, l : 도체의 길이, I : 전류, θ : 자기장과 도체가 이루는 각도이다.)
1
F=BIlsinθ
2
F=BIlcosθ
3
F=BIltanθ
4
F=BIltan-1θ
해설

자기장 속 도체에 작용하는 힘은 F=BIlsin⁡θF=BIl\sin\theta 이다.

힘은 자속밀도·전류·도체 길이에 비례하고, 전류와 자기장이 이루는 각의 사인값에 비례한다. 도체가 자기장과 수직이면 최대(BIl), 나란하면 0 이 된다.

나머지 식은 이 관계를 만족하지 못한다.

  • F=BIlcos⁡θF=BIl\cos\theta 는 나란할 때 최대가 되어, 나란하면 힘이 0 이라는 사실과 맞지 않는다.
  • F=BIltan⁡θF=BIl\tan\theta 는 수직일 때 값이 무한히 커져 힘의 식이 될 수 없다.
  • F=BIltan⁡−1θF=BIl\tan^{-1}\theta 는 각도에 따라 도체의 수직 성분 비율(sin⁡θ\sin\theta)로 변하는 관계를 나타내지 못해 힘의 식과 다르다.

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