2021년05월15일 11번

[전기자기학]
비투자율이 50인 환상 철심을 이용하여 100cm 길이의 자기회로를 구성할 때 자기저항을 2.0×10⁷AT/Wb 이하로 하기 위해서는 철심의 단면적을 약 몇 m²이상으로 하여야 하는가?

① 3.6×10-4
② 6.4×10-4
③ 8.0×10-4
④ 9.2×10-4

(정답률: 57%)

문제 해설

자기저항은 다음과 같이 계산할 수 있다.

자기저항 = (2π × 자기율성계수 × 철심길이) / (단면적 × 비투자율)

여기서 자기율성계수는 철심의 자기장에 의해 유도되는 자기력의 크기를 나타내는 상수이다.

문제에서 자기저항을 2.0×10⁷AT/Wb 이하로 제한하고, 비투자율이 50이므로 다음과 같이 식을 정리할 수 있다.

단면적 ≥ (2π × 자기율성계수 × 철심길이) / (2.0×10⁷ × 50)

단면적 ≥ (자기율성계수 × 철심길이) / (1.0×10⁶)

따라서, 단면적은 자기율성계수와 철심길이에 비례하며, 비투자율과 자기저항에 반비례한다.

보기에서 단면적이 가장 큰 값은 "8.0×10^-4" 이므로 정답은 "8.0×10^-4" 이다.

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