2004년08월08일 6번

[전기자기학]
반지름 r[m], 권수 N회의 원형코일이 자속밀도 B[T]의 균일한 자계 중을 중심축이 자계와 직교하도록 하고 매분 n회전할 때 코일에 발생하는 전압의 진폭은 몇 V 인가?

(정답률: 24%)

문제 해설

원형코일 내부에서 자기장이 균일하게 분포하므로, 코일 내부의 자기장의 크기는 B가 된다. 따라서 코일 내부의 자기력선은 반지름이 r이고 자기장이 B인 원통의 표면과 평행하다. 이 때, 코일 내부에서 회전하는 자기장의 크기는 Bcosθ가 된다. 여기서 θ는 자계와 중심축이 이루는 각도이다. 따라서 코일 내부에서 회전하는 자기장의 크기는 Bcos(2πn/N)가 된다. 이 때, 코일 내부에서 발생하는 전압의 진폭은 다음과 같이 계산할 수 있다.

V = 2πrBcos(2πn/N)

여기서 2πr은 코일의 둘레이고, Bcos(2πn/N)은 코일 내부에서 회전하는 자기장의 크기이다. 따라서 V는 코일 내부에서 발생하는 전압의 진폭을 나타낸다. 따라서 정답은 "

"이다.

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