2022년04월24일 8번

[전기자기학]
평균 자로의 길이가 10cm, 평균 단면적이 2cm²인 환상 솔레노이드의 자기 인덕턴스를 5.4mH 정도로 하고자 한다. 이때 필요한 코일의 권선수는 약 몇 회인가? (단, 철심의 비투자율은 15000 이다)

① 6
② 12
③ 24
④ 29

(정답률: 39%)

문제 해설

자기 인덕턴스는 다음과 같이 계산된다.

L = (μ₀μᵣN²A)/l

여기서, L은 자기 인덕턴스, μ₀은 자유공기의 자기 투자율, μᵣ은 철심의 상대 투자율, N은 권선수, A는 단면적, l은 자로의 길이이다.

문제에서 L, A, l은 주어졌고, μ₀, μᵣ은 상수이므로 N을 구하면 된다.

N = √(Ll/(μ₀μᵣA))

여기에 값을 대입하면,

N = √((5.4×10⁻³)(0.1)/(4π×10⁻⁷×15000×2×10⁻⁴)) ≈ 12

따라서, 필요한 코일의 권선수는 약 12회이다.

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