문제 #15137

Question

길이 l[m] , 지름 d[m] 인 원통이 길이 방향으로 균일하게 자화되어 자화의 세기가 J[Wb/m^{2}] 인 경우 원통 양단에서의 전자극의 세기 [Wb] 는?

Accepted Answer

**정답 이유:** 원통의 자화 세기 $J$는 단위 부피당 자기 쌍극자 모멘트의 크기를 나타냅니다. 원통의 양단에 발생하는 전자극의 세기는 원통의 단면적에 자화 세기를 곱한 값으로, 이는 자기 쌍극자 모멘트의 크기와 같습니다. 원통의 단면적은 $\pi (d/2)^2 = \frac{\pi d^2}{4}$ 이므로, 양단에서의 전자극의 세기는 $\frac{\pi d^2}{4} J$가 됩니다. **핵심 개념:** * **자화 세기 (Magnetization, $J$):** 물질이 외부 자기장에 의해 자화되었을 때, 단위 부피당 자기 쌍극자 모멘트의 크기입니다. 단위는 Wb/m$^2$ 입니다. * **전자극의 세기 (Magnetic Pole Strength):** 자기 쌍극자 모멘트의 크기를 나타내는 개념으로, 단위는 Wb (웨버) 입니다. 자기 쌍극자 모멘트는 $m = q_m \cdot l$ 로 표현되며, 여기서 $q_m$은 자기 극의 세기, $l$은 두 극 사이의 거리입니다.

문제 1