문제 #16004

Question

공극(air gap)이 δ[m] 인 강자성체로 된 환상 영구자석에서 성립하는 식은?(단, l[m]는 영구자석의 길이이며 l ≫ δ 이고, 자속밀도와 자계의 세기를 각각 B[Wb/m^2, H[AT/m] 라 한다.)

Accepted Answer

이 문제는 환상 영구자석의 자기 회로에서 자속밀도(B)와 자계의 세기(H) 사이의 관계를 묻고 있습니다. 핵심 개념은 **자기 회로의 옴의 법칙**으로, 자기 회로에서의 자속(Φ)은 자기 회로의 자기 저항(Rm)에 대한 기전력(Fm)의 비로 나타낼 수 있습니다. 영구자석의 길이(l)가 공극(δ)보다 훨씬 크다는 조건(l ≫ δ)은 자속이 주로 공극을 통과하며, 자석 자체 내에서의 자기 저항은 무시할 수 있음을 의미합니다. 따라서 공극에서의 자기 회로 방정식을 고려하면, 공극에서의 자계의 세기 H는 공극의 길이 δ에 반비례하고, 자속밀도 B는 공극에서의 H와 진공의 투자율(μ₀)의 곱으로 표현됩니다. 이를 통해 B/H의 비는 음수이며, δ/l에 비례하는 관계를 가지게 되어 정답은 1번이 됩니다.

문제 1