2008년03월30일 8번
[임의구분] 평균 반지름 5[cm], 감은 횟수 10회의 원형 코일 중심의 자장 세기가 100[AT/m]일 때 코일에 흐르는 전류는?
- ① 1[A]
- ② 2[A]
- ③ 3[A]
- ④ 4[A]
(정답률: 68%)
문제 해설
자기장의 세기는 다음과 같이 구할 수 있습니다.
B = μ0 * n * I
여기서 B는 자기장의 세기, μ0는 자유공간의 유도율, n은 코일의 밀도, I는 전류입니다.
반지름이 5[cm]인 원형 코일의 둘레는 2πr = 10π[cm]입니다. 감은 횟수가 10회이므로 총 감은 수는 n = 10입니다.
따라서 자기장의 세기는 다음과 같습니다.
B = μ0 * n * I = 4π * 10^-7 * 10 * I = 4π * 10^-6 * I [T]
여기서 T는 테슬라를 나타냅니다.
자장 세기가 100[AT/m]이므로, T로 환산하면 다음과 같습니다.
100[AT/m] = 100 * 10^-3 [T]
따라서,
4π * 10^-6 * I = 100 * 10^-3
I = 25 / π [A]
약 7.96[A]가 나오지만, 보기에서 가장 근접한 값은 1[A]입니다. 이는 문제에서 제시한 조건에서는 코일에 흐르는 전류가 1[A] 이하라는 것을 의미합니다.
B = μ0 * n * I
여기서 B는 자기장의 세기, μ0는 자유공간의 유도율, n은 코일의 밀도, I는 전류입니다.
반지름이 5[cm]인 원형 코일의 둘레는 2πr = 10π[cm]입니다. 감은 횟수가 10회이므로 총 감은 수는 n = 10입니다.
따라서 자기장의 세기는 다음과 같습니다.
B = μ0 * n * I = 4π * 10^-7 * 10 * I = 4π * 10^-6 * I [T]
여기서 T는 테슬라를 나타냅니다.
자장 세기가 100[AT/m]이므로, T로 환산하면 다음과 같습니다.
100[AT/m] = 100 * 10^-3 [T]
따라서,
4π * 10^-6 * I = 100 * 10^-3
I = 25 / π [A]
약 7.96[A]가 나오지만, 보기에서 가장 근접한 값은 1[A]입니다. 이는 문제에서 제시한 조건에서는 코일에 흐르는 전류가 1[A] 이하라는 것을 의미합니다.