문제 #14468

Question

반지름이 a[m] 인 원형 도선 2개의 루프가 z 축 상에 그림과 같이 놓인 경우 I[A] 의 전류가 흐를 때 원형전류 중심축상의 자계 H[A/m] 는? (단, a_z, a_\phi 는 단위벡터이다.)

Accepted Answer

**해설:** 이 문제는 원형 전류가 만드는 자기장의 세기를 구하는 문제입니다. 핵심 개념은 **앙페르 법칙**과 **원형 전류에 의한 자기장 공식**입니다. 앙페르 법칙에 따라 원형 전류는 자기장을 생성하며, 이 자기장의 방향은 오른손 법칙으로 결정됩니다. **정답 이유:** 주어진 문제에서 두 개의 원형 도선 루프는 z축 상에 놓여 있고, 전류는 동일한 방향으로 흐릅니다. 따라서 각 루프가 만드는 자기장은 z축 방향으로 더해지며, 두 루프의 자기장을 합산하면 최종적으로 **H = \frac{a^2I}{(a^2+z^2)^{3/2}}a_z** 가 됩니다. 여기서 $a$는 원형 도선의 반지름, $I$는 전류, $z$는 원형 도선 중심으로부터의 거리, $a_z$는 z축 방향 단위벡터입니다. **핵심 개념:** * **앙페르 법칙:** 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 형성됨을 설명하는 법칙입니다. * **원형 전류에 의한 자기장 공식:** 반지름이 $a$이고 전류가 $I$인 원형 도선

문제 1