2003년03월16일 5번

[전기자기학]
철심이 들어있는 환상코일에서 1차코일의 권수가100회일 때 자기인덕턴스는 0.01H이었다. 이 철심에 2차코일을 200회 감았을 때 2차코일의 자기인덕턴스와 상호인덕턴스는 각각 몇 H 인가?

① 자기인덕턴스: 0.02, 상호인덕턴스: 0.01
② 자기인덕턴스: 0.01, 상호인덕턴스: 0.02
③ 자기인덕턴스: 0.04, 상호인덕턴스: 0.02
④ 자기인덕턴스: 0.02. 상호인덕턴스: 0.04

(정답률: 50%)

문제 해설

철심이 들어있는 환상코일에서 1차코일의 권수가 100회일 때 자기인덕턴스는 0.01H 이므로, 1회 감을 때의 자기인덕턴스는 0.01H/100회 = 0.0001H 이다.

2차코일을 200회 감았으므로, 2차코일의 자기인덕턴스는 200회 감을 때의 자기인덕턴스인 0.0001H에 200을 제곱한 값인 0.04H 이다.

상호인덕턴스는 1차코일과 2차코일이 서로 영향을 미치면서 발생하는 인덕턴스이다. 1차코일에 전류가 흐를 때, 2차코일에도 전류가 유도되어 상호작용하게 된다. 따라서, 상호인덕턴스는 1차코일과 2차코일의 자기인덕턴스를 이용하여 계산할 수 있다.

1차코일과 2차코일의 권수가 같으므로, 상호인덕턴스는 1차코일과 2차코일의 자기인덕턴스를 곱한 값의 1/2 배가 된다. 따라서, 상호인덕턴스는 0.01H × 0.04H의 1/2 배인 0.02H 이다.

따라서, 정답은 "자기인덕턴스: 0.04, 상호인덕턴스: 0.02" 이다.

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