2022년03월05일 2번

[전기자기학]
자극의 세기가 7.4×10^-5Wb, 길이가 10cm인 막대자석이 100AT/m의 평등자계 내에 자계의 방향과 30°로 놓여 있을 때 이 자석에 작용하는 회전력(N·m)은?

① 2.5×10-3
② 3.7×10-4
③ 5.3×10-5
④ 6.2×10-6

(정답률: 63%)

문제 해설

회전력은 자극의 세기, 길이, 평등자계 내 자계의 각도에 따라 결정된다. 회전력을 구하는 공식은 다음과 같다.

τ = BILsinθ

여기서 B는 자기장의 세기, I는 전류의 세기, L은 막대자석의 길이, θ는 막대자석의 자계와 평등자계의 각도이다.

이 문제에서는 전류가 흐르지 않으므로 I는 0이다. 또한 자기장의 세기 B는 평등자계 내에서 100AT/m이므로 0.1T이다. 막대자석의 길이 L은 10cm이므로 0.1m이다. 자극의 세기는 7.4×10^-5Wb이다. 마지막으로 막대자석의 자계와 평등자계의 각도는 30°이다.

따라서 회전력을 구하는 공식에 값을 대입하면 다음과 같다.

τ = (0.1T) × (0.1m) × (7.4×10^-5Wb) × sin30°
= 3.7×10^-4N·m

따라서 정답은 "3.7×10^-4"이다.

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