2017년05월07일 14번

[전기자기학]
500[AT/m]의 자계 중에 어떤 자극을 놓았을 때 4×10³[N]의 힘이 작용했다면 이 때 자극의 세기는 몇 [Wb]인가?

① 2
② 4
③ 6
④ 8

(정답률: 72%)

문제 해설

자기장의 세기는 자기력 밀도와 관련이 있으므로, 힘과 면적, 그리고 자기장의 강도와 관련이 있다. 따라서 이 문제에서는 다음과 같은 식을 사용할 수 있다.

B = F / (A × μ₀)

여기서 B는 자기장의 세기, F는 작용하는 힘, A는 자극 면적, μ₀는 자유공간의 자기적인 허용성이다. 문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같다.

B = (4×10³) / (500 × 4π×10⁻⁷)
B ≈ 5.1 [T]

따라서 자극의 세기는 5.1 [T]이다. 이 값은 보기에서 "6"에 해당하지만, 문제에서는 단위를 Wb로 요구하고 있으므로, 다음과 같은 관계식을 사용하여 T를 Wb로 변환할 수 있다.

1 T = 1 Wb/m²

따라서 자극의 세기는 5.1 [Wb/m²]이다. 이 값은 보기에서 "8"에 해당한다.

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