2022년03월05일 16번

[전기자기학]
진공 중에 4m의 간격으로 놓여진 평행 도선에 같은 크기의 왕복 전류가 흐를 때 단위 길이당 2.0×10^-7N의 힘이 작용하였다. 이때 평행 도선에 흐르는 전류는 몇 A 인가?

① 1
② 2
③ 4
④ 8

(정답률: 47%)

문제 해설

평행 도선 사이에 작용하는 힘은 플랑크의 법칙에 따라 F = (μ₀/2π) x (I₁I₂/d)이다. 여기서 μ₀는 자유공간의 자기적인 투자율이고, I₁과 I₂는 각각 평행 도선을 흐르는 전류이며, d는 평행 도선 사이의 거리이다. 문제에서는 F = 2.0×10^-7N/m 이므로, I₁ = I₂ = I, d = 4m로 대입하면 2.0×10^-7 = (μ₀/2π) x (I²/4)이 된다. 이를 정리하면 I = 2A가 된다. 따라서 정답은 "2"이다.

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