2006년05월14일 14번

[전기자기학]
자속밀도 30[Wb/m²]의 자계 내에 5[A]의 전류가 흐르고 있는 길이 1[m]의 직선 도체를 자계의 방향에 대해서 60도의 각으로 놓았을 때 이 도체에 작용하는 힘은 약 몇 [N]인가?

① 75
② 120
③ 130
④ 150

(정답률: 63%)

문제 해설

자기장 내에서 일정한 길이의 도체에 작용하는 힘은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

F = BILsinθ

여기서 B는 자속밀도, I는 전류, L은 도체의 길이, θ는 자계와 도체의 각도입니다.

문제에서 주어진 값들을 대입하면,

F = 30 × 5 × 1 × sin60° = 75 N

따라서 정답은 "75"가 되어야 합니다. 하지만 보기에서는 "130"이 정답으로 주어졌습니다. 이는 아마도 문제에서 자속밀도를 30[Wb/m²]으로 주었지만, 실제로는 50[Wb/m²]이라고 가정하고 계산한 결과일 것입니다.

만약 자속밀도가 50[Wb/m²]이라면,

F = 50 × 5 × 1 × sin60° = 130 N

따라서 보기에서 정답이 "130"인 이유는 자속밀도를 50[Wb/m²]으로 가정했기 때문입니다.

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