전자기학
정자계
정사각형 중심
2018.4 기출
한 변 l인 정사각형 도체에 전류 I를 흘릴 때 중심점 자계의 세기는?
- ① \(\dfrac{I}{2\pi l}\)
- ② \(\dfrac{\sqrt2 I}{\pi l}\)
- ③ \(\dfrac{2I}{\pi l}\)
- ④ \(\dfrac{2\sqrt2\,I}{\pi l}\) 정답
📖 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
정사각형 중심 자계 \(H=\dfrac{2\sqrt2\,I}{\pi l}\).
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
정사각형 중심 자계 \(H=\dfrac{2\sqrt2\,I}{\pi l}\).