문제 #14086

Question

그림에서 N＝1000 회, l＝100㎝, S＝10cm^2 인 환상 철심의 자기 회로에 전류 I＝10(A) 를 흘렸을 때 축적되는 자계 에너지는 몇 J 인가? (단, 비투자율 μ_r＝100 이다.)

Accepted Answer

환상 철심의 자기 회로에 축적되는 자계 에너지(W)는 $W = \frac{1}{2}LI^2$로 계산됩니다. 여기서 L은 자기 회로의 인덕턴스이며, $L = \frac{N^2}{\mathcal{R}}$로 표현됩니다. 자기 저항($\mathcal{R}$)은 $\mathcal{R} = \frac{l}{\mu S}$로 주어지므로, 인덕턴스는 $L = \frac{\mu N^2 S}{l}$이 됩니다. 주어진 값을 대입하여 계산하면 인덕턴스 L을 구할 수 있고, 이를 이용하여 자계 에너지 W를 계산하면 4번 보기가 정답임을 알 수 있습니다. 핵심 개념은 환상 철심 자기 회로의 인덕턴스와 자계 에너지 공식입니다.

문제 1