문제 #15341

Question

그림과 같이 반지름 a[m] 의 한번 감긴 원형코일이 균일한 자속밀도 B[Wb/m^2] 인 자계에 놓여 있다. 지금 코일 면을 자계와 나란하게 전류 I[A] 를 흘리면 원형코일이 자계로부터 받는 회전 모멘트는 몇 N \cdot m/rad 인가?

Accepted Answer

이 문제는 원형 코일이 균일한 자기장 속에서 받는 회전 모멘트(토크)를 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘의 크기와 방향**입니다. 원형 코일의 각 부분은 자기장과 수직인 방향으로 힘을 받으며, 이 힘들이 코일의 중심을 기준으로 회전 모멘트를 발생시킵니다. 코일의 면적이 $\pi a^2$이고, 코일에 흐르는 전류 $I$와 자기장 $B$가 곱해진 값에 비례하며, 이는 곧 코일이 받는 **자기 쌍극자 모멘트**와 자기장의 곱으로 나타낼 수 있습니다. 따라서 정답은 $\pi a^2 BI$입니다.

문제 1