문제 #17337

Question

두 개의 길고 직선인 도체가 평행으로 그림과 같이 위치하고 있다. 각 도체에는 10A의 전류가 같은 방향으로 흐르고 있으며, 이격거리는 0.2m일 때 오른쪽 도체의 단위 길이 당 힘은? (단, a_x,\space a_z는 단위벡터 이다.)

Accepted Answer

두 개의 평행한 전류 도체 사이에 작용하는 힘의 크기는 암페어의 힘 법칙에 의해 결정됩니다. 이 법칙에 따르면, 같은 방향으로 흐르는 전류는 서로를 끌어당기는 힘을 받고, 반대 방향으로 흐르는 전류는 서로를 밀어내는 힘을 받습니다. 문제에서 두 도체에 같은 방향으로 전류가 흐르므로 서로 끌어당기는 힘이 작용하며, 이 힘의 단위 길이 당 크기는 $F/L = \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi r}$ 공식으로 계산됩니다. 여기서 $\mu_0$는 진공의 투자율, $I_1, I_2$는 각 도체의 전류, $r$은 도체 간의 거리입니다. 이 공식을 이용하여 계산하면 2번 보기가 정답임을 알 수 있습니다.

문제 1