문제 #18992

Question

자기 인덕턴스 L[H] 인 코일에 전류 I[A] 를 흘렸 을 때, 자계의 세기가 H[A/m] 이다. 이 코일에 전류 \frac{I}{2}[A] 를 흘리면 저장되는 자기 에너지밀도 [J/m^3] 는?

Accepted Answer

코일에 저장되는 자기 에너지밀도는 자기장의 세기 $H$에 비례하며, 전류가 절반으로 줄면 자기장의 세기도 절반으로 줄어듭니다. 자기 에너지밀도는 자기장의 세기의 제곱에 비례하므로, 전류가 절반이 되면 자기 에너지밀도는 $(1/2)^2 = 1/4$로 줄어듭니다. 따라서 원래 자기 에너지밀도가 $\frac{1}{2}\mu_0H^2$였다면, 전류가 $\frac{I}{2}$일 때의 자기 에너지밀도는 $\frac{1}{4} 	imes \frac{1}{2}\mu_0H^2 = \frac{1}{8}\mu_0H^2$가 됩니다. 핵심 개념은 자기 에너지밀도가 자기장의 세기 제곱에 비례한다는 점입니다.

문제 1