[전기기사] 전류(I)와 자계(H) 관계

비오 사바르 법칙

$$\large d\vec{B}(\vec{r})=\frac{\mu_0}{4\pi}\frac{I d\vec{s} \times (\vec{r}-\vec{r}_{wire})}{|\vec{r}-\vec{r}_{wire}|^3}$$

 

자계의 세기 계산 예

1) 반지름이 a[m]인 원형코일 중심의 자계

2) 원형코일 중심축상의 자계

3) 점삼각형 중심의 자계

4) 정사각형 중심의 자계

$$\frac{2\sqrt{2}I}{πl}$$

5) 정육각형 중심의 자계

6) 정n각형 중심의 자계

 

암페어 주회적분 법칙

 1) 무한장 직선전류에 의한 자계

$$H=\frac{I}{2πR}$$

 2) 무한장 원통형 도체에 흐르는 전류에 의한 자계

 3) 환상 솔레노이에 의한 자계

 4) 무한장 직선 솔레노이드

 

플레밍의 왼손번칙 -> 전동기 원리

유기 기전력 = BlvsinΘ [N]

 

자계내의 코일의 회전력

T=NBIScosΘ [Nm]

---

무한장 직선형 도선에 I[A]의 전류가 흐를 경우 도선으로부터 R[m]떨어진 점의 자속밀도 B[Wb/m²]는?

정답: B=$\frac{μI}{2πR}$

풀이: 

       1)무한장 직선 전류에 의한 자계

       2)자속 밀도

출처: 전기기사 필기 시험 전자기학 2019-3회

---

q(C)의 전하가 진공 중에서 v(m/s) 의 속도로 운동하고 있을 때, 이 운동방향과 θ의 각으로 r(m) 떨어진 점의 자계의 세기 는 (AT/m) ?

정답 : $\frac{qvsinθ}{4πr^2}$

풀이: 비오사바르 법칙

출처: 전기기사 필기 시험 전자기학 2019-1회

---

한 변의 길이가 l[m]인 정사각형 도체 회로에 전류 I[A]를 흘릴 때 회로의 중심점에서 자계의 세기는 몇 [AT/m]인가?

정답 : $\frac{2\sqrt{2}I}{πl}$

출처: 전기기사 필기 시험 전자기학 2018-2회

---

Bio-Savart의 법칙에 의하면, 전류소에 의해서 임의의 한 점(P)에 생기는 자계의 세기를 구할 수 있다. 다음중 설명으로 틀린 것은?

① 자계의 세기는 전류의 크기에 비례한다      

②  MKS 단위계를 사용할 경우 비례상수는 1/4π 이다     

❸ 자계의 세기는 전류소와 점 와의 거리에 반비례한다.

④ 자례의 방향은 전류소 및 이 전류소와 점 P를 연결하는 직선을 포함하는 면에 법선방향이다.

출처: 전기기사 필기 시험 전자기학 2018-2회

---