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  4. 4번

2010년05월09일 4번

[전기자기학]
그림과 같은 무한직선전류 I1과 직사각형 모양의 루프 선전류 I2 간의 상호유도계수는? (단, 진공 중에서 이다.)

  • ①
  • ②
  • ③
  • ④
(정답률: 55%)

문제 해설

상호유도계수는 두 전류가 서로 생성하는 자기장의 크기에 비례한다. 따라서 이 문제에서는 루프 선전류 I2가 생성하는 자기장이 I1에 의해 얼마나 영향을 받는지를 계산하면 된다.

루프 선전류 I2가 생성하는 자기장은 루프 내부에서는 일정하고 외부에서는 0이다. 따라서 루프 내부에서 I1에 의해 생성되는 자기장의 크기는 루프의 면적과 I2의 크기에 비례한다. 루프의 면적은 Lw이고, I2의 크기는 I2이므로, 루프 내부에서 I1에 의해 생성되는 자기장의 크기는 LI2w이다.

따라서 상호유도계수는 다음과 같이 계산할 수 있다.

= (루프 내부에서 I1에 의해 생성되는 자기장의 크기) / (I2의 크기)

= LI2w / I2

= Lw

따라서 정답은 ""이다.
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