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2008년05월11일 13번

[전기자기학]
반지름이 3[㎝]인 원형 단면을 가지고 있는 환상 연철심에 코일을 감고 여기에 전류를 흘려서 철심 중의 자계 세기가 400[AT/m]가 되도록 여자할 때, 철심 중의 자속 밀도는 약 몇 [Wb/m2]인가? (단, 철심의 비투자율은 400이라고 한다.)

  • ① 0.2[Wb/m2]
  • ② 0.8[Wb/m2]
  • ③ 1.6[Wb/m2]
  • ④ 2.0[Wb/m2]
(정답률: 55%)

문제 해설

자계 세기 H와 자속 밀도 B는 다음과 같은 관계가 있다.

B = μH

여기서 μ는 비투자율을 나타내는 상수이다. 문제에서 비투자율이 400이므로,

μ = 400

또한, 원형 단면을 가진 환상 연철심의 자기적 특성은 다음과 같다.

B = μ₀μrH

여기서 μ₀는 자유공기의 투자율, μr은 상대투자율이다. 환상 연철심은 철로 만들어졌으므로,

μr = μ/μ₀ = 400/4π×10⁻⁷ ≈ 318309.9

따라서,

B = μ₀μrH = 4π×10⁻⁷×318309.9×400 = 0.2 [Wb/m²]

따라서 정답은 "0.2[Wb/m²]"이다.
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