2011년 2차 · 전기자기학 15번

전기기사 전류가 만드는 자계 · 2011년 2차 15번 문제와 정답

환상 솔레노이드 내의 철심 내부의 자계의 세기는 몇 [AT/m]인가? (단, N은 코일 권선수, R은 환성 철심의 평균 반지름, I는 코일에 흐르는 전류이다. )

정답은 ② $\displaystyle \frac{NI}{2\pi R}$ 이다. 2011년 2차 전기기사 시험 「전기자기학」 15번 문제입니다. 정답은 ②입니다.

① $NI$
② $\displaystyle \frac{NI}{2\pi R}$
③ $\displaystyle \frac{NI}{2R}$
④ $\displaystyle \frac{NI}{4\pi R}$

정답 ②

쉬운 설명

정답은 ② $\displaystyle \frac{NI}{2\pi R}$ 이다. 자계가 도는 원의 둘레 $2\pi R$ 로 코일의 기자력 $NI$ 를 나누면 자계의 세기가 나오기 때문이다. 이 문제는 환상(도넛 모양) 솔레노이드의 철심 속 자계의 세기를 묻는다. 앙페르의 주회적분 법칙은 자계를 닫힌 경로로 한 바퀴 더한 값이 그 경로 안을 지나는 전류의 합과 같다는 법칙이다. 철심 속에서 평균 반지름 $R$ 인 원을 경로로 잡으면, 대칭이라 $H$ 는 경로 어디서나 같고 경로 길이는 $2\pi R$ 이다. 코일을 $N$ 번 감았으므로 경로 안을 지나는 전류의 합은 $NI$ (기자력)이다. 그래서 $H\times2\pi R=NI$ 이고, $\displaystyle H=\frac{NI}{2\pi R}\,[\mathrm{AT/m}]$ 이다. 그림의 점선 원이 이 경로이고, 중심에서 점선까지의 거리가 $R$ 이다.

용어 설명

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핵심 해설

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계산 과정

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이론 근거

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이 문항의 핵심개념

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출처 · 한국산업인력공단 큐넷 공개 기출문제 2011년 2차 15번. 해설은 풀고패스가 작성했습니다.
해설은 AI의 도움으로 초안을 만들고, 운영자가 핵심 내용을 직접 검수해 공개합니다. 이후에도 이용자의 오류·개선 요청에 따라 계속 고치고 있으며, 요청을 주시면 빠르게 반영하겠습니다. (오류·개선 요청: 고객센터)

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