문제 #17424

Question

반지름 a[m] 인 2개의 원형 선조 루프가 ±Z축 상에 그림과 같이 놓여진 경우 I[A] 의 전류가 흐를 때, 원형 전류 중심축상의 자계 H_z [AT/m] 는? (단, a_z, a_ø 는 단위벡터이다.)

Accepted Answer

이 문제는 원형 전류 루프에 의해 발생하는 자기장을 구하는 문제입니다. 핵심 개념은 **앙페르 법칙**과 **원형 전류 루프에 의한 중심축상의 자기장 공식**입니다. 정답은 1번이며, 이는 반지름 $a$인 원형 전류 루프에서 $I$의 전류가 흐를 때, 중심축상의 $z$ 위치에서 자기장의 $z$ 성분이 $\frac{a^2 I}{2(a^2 + z^2)^{\frac{3}{2}}}$임을 나타냅니다. 문제에서는 두 개의 루프가 대칭적으로 놓여 있어 각 루프에서 발생하는 자기장의 $z$ 성분이 더해지므로, 최종적으로는 이 값의 두 배가 됩니다. 또한, 자기장의 방향은 $z$축 방향($a_z$)임을 고려해야 합니다.

문제 1