전자기학
정자계
반원 도선 힘
2019.3 기출
전류 흐르는 반원형 도선(z=0 평면)이 B=0.6aₓ−0.5a_y+a_z 자계에 있을 때 도선이 받는 힘은? (기출 답 기준)
- ① 4aₓ+2.4a_z
- ② 4aₓ−2.4a_z 정답
- ③ 5aₓ−3.5a_z
- ④ −5aₓ+3.5a_z
📖 해설
정전계 핵심
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(F=I\displaystyle\int (dl\times B)\)를 반원 경로에 대해 적분하면 \(F=4a_x-2.4a_z\,[\text{N}]\).
쿨롱 \(F=9\times10^9\dfrac{Q_1Q_2}{r^2}\), 전계 \(E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\), 전위 \(V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\), 용량 \(C=\dfrac{Q}{V}\), 에너지 \(W=\tfrac12CV^2\), 경계 \(E_{1t}=E_{2t},\ D_{1n}=D_{2n}\).
풀이
\(F=I\displaystyle\int (dl\times B)\)를 반원 경로에 대해 적분하면 \(F=4a_x-2.4a_z\,[\text{N}]\).