문제 #14471

Question

그림과 같은 환상 솔레노이드 내의 철심 중심에서의 자계의 세기 H[AT/m]는? (단, 환상 철심의 평균 반지름은 r[m], 코일의 권수는 N회, 코일에 흐르는 전류는 I[A]이다.)

Accepted Answer

환상 솔레노이드의 중심에서의 자계 세기는 암페어 법칙을 이용하여 구할 수 있습니다. 암페어 법칙에 따르면, 닫힌 경로를 따라 자기장의 선적분은 그 경로가 둘러싸는 총 전류와 진공의 투자율의 곱과 같습니다. 환상 솔레노이드의 경우, 중심을 지나는 원형 경로를 생각하면, 이 경로를 따라 흐르는 총 전류는 코일의 권수와 전류의 곱($NI$)이 됩니다. 또한, 환상 솔레노이드의 형태 때문에 자계는 코일의 평균 반지름($r$)에 반비례하며, 경로의 길이는 원주의 길이($2\pi r$)가 됩니다. 따라서 자계의 세기 $H$는 $H = \frac{NI}{2\pi r}$가 됩니다.

문제 1