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2017년05월07일 14번

[전기자기학]
서로 결합하고 있는 두 코일 C1과 C2의 자기인덕턴스가 각각 LC1, LC2라고 한다. 이 둘을 직렬로 연결하여 합성인덕턴스 값을 얻은 후 두 코일간 상호인덕턴스의 크기(M)를 얻고자 한다. 직렬로 연결할 때, 두 코일간 자속이 서로 가해져서 보강되는 방향의 합성인덕턴스의 값이 L1 서로 상쇄되는 방향의 합성 인덕턴스의 값이 L2일 때, 다음 중 알맞은 식은?

  • ①
  • ②
  • ③
  • ④
(정답률: 60%)

문제 해설



두 코일을 직렬로 연결하면 전류가 흐르면서 각 코일에 자속이 생기고, 이 자속이 서로 가해져서 보강되는 방향의 합성인덕턴스 값 L1이 나타난다. 이 때, 각 코일의 자기에너지는 1/2LC1I2와 1/2LC2I2이므로, 전체 코일의 자기에너지는 1/2(LC1+LC2)I2가 된다. 이 자기에너지는 전류 I가 흐를 때 코일에 저장되는 에너지이므로, 전체 코일의 합성인덕턴스 값은 1/2(LC1+LC2)가 된다.

두 코일간 상호인덕턴스의 크기 M은 L1-L2로 구할 수 있다. 이는 두 코일이 서로 상쇄되는 방향으로 결합되어 있기 때문이다.
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