2004년03월07일 10번

[전기자기학]
자속밀도가 0.3Wb/m²인 평등자계내에 5A의 전류가 흐르고 있는 길이 2m인 직선도체를 자계의 방향에 대하여 60도의 각도로 놓았을 때 이 도체가 받는 힘은 약 몇 N 인가?

① 1.3
② 2.6
③ 4.7
④ 5.2

(정답률: 74%)

문제 해설

자속밀도 B는 B = μ₀I/2πr 에서 구할 수 있다. 여기서 r은 직선도체와 자계 사이의 거리이다. 이 문제에서는 r = 2m이다. 따라서 B = (4π×10⁻⁷×5)/(2π×2) = 1×10⁻⁶ T 이다.

이제 도체가 받는 힘 F는 F = BILsinθ 이다. 여기서 I는 전류, L은 도체의 길이, θ는 도체와 자계 사이의 각도이다. 이 문제에서는 I = 5A, L = 2m, θ = 60도이다. 따라서 F = (1×10⁻⁶)×5×2×sin60° = 2.6 N 이다.

따라서 정답은 "2.6"이다.

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