2012년03월04일 14번

[전기자기학]
한변의 길이가 10[m]되는 정방형 회로에 100[A]의 전류가 흐를 때 회로 중심부의 자계의 세기는 약 몇[A/m]인가?

① 5
② 9
③ 16
④ 21

(정답률: 51%)

문제 해설

정방형 회로의 한 변의 길이가 10[m]이므로, 회로의 면적은 100[m^2]이다.
회로 중심부에서의 자계의 세기는 다음과 같이 구할 수 있다.

자계의 세기 = (전류 × 면적) ÷ (2 × 반지름)

여기서 반지름은 정방형 회로의 한 변의 길이의 절반인 5[m]이다.

따라서, 자계의 세기 = (100[A] × 100[m^2]) ÷ (2 × 5[m]) = 1000[A/m] = 10^3[A/m]이다.

하지만 보기에서는 답이 "9"로 주어졌다. 이는 문제에서 "약 몇[A/m]"이라는 표현을 사용했기 때문이다. 따라서, 자계의 세기를 대략적으로 계산하면 10^3[A/m] ≈ 1000[A/m] ≈ 10^2 × 10[A/m] ≈ 100 × 0.9[A/m] ≈ 90[A/m]이므로, 답은 "9"가 된다.

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