전자기학
정자계
직선 자계 방향
2012.3 기출
x=−2, y=4를 지나 z축과 평행한 직선도체에 +z 방향 전류가 흐를 때 자계의 방향은?
- ① 원점 방향
- ② 도체를 중심으로 하는 동심원(오른나사) 정답
- ③ z축 방향
- ④ 방사상
📖 해설
직선 전류의 자계 방향 — 암페어 오른나사(오른손) 법칙 (그림)
무한 직선도체에 전류가 흐르면 자계 \(H\)는 도체를 중심으로 하는 동심원을 그립니다. 방향은 오른손 엄지를 전류 방향(+z)으로 향할 때 나머지 손가락이 감기는 쪽입니다.
\[ H=\frac{I}{2\pi r}\quad(\text{크기}),\qquad \text{방향: 도체 둘레 동심원} \]전류가 +z(지면 밖 ⊙)이면, xy평면에서 자계는 반시계 방향으로 회전합니다.
도체 위치 \((-2,\,4)\)는 동심원의 중심일 뿐, 자계의 ‘방향’은 위치와 무관하게 그 도체를 감는 동심원입니다.
오답 정리
• ① 원점 방향 · ④ 방사상 — 방사(반경) 방향은 선전하의 전계 E 모양(자계 아님)
• ③ z축 방향 — 자계는 전류(z)에 수직인 면에서 원을 그림
∴ 정답 ② 도체를 중심으로 하는 동심원(오른나사).
무한 직선도체에 전류가 흐르면 자계 \(H\)는 도체를 중심으로 하는 동심원을 그립니다. 방향은 오른손 엄지를 전류 방향(+z)으로 향할 때 나머지 손가락이 감기는 쪽입니다.
\[ H=\frac{I}{2\pi r}\quad(\text{크기}),\qquad \text{방향: 도체 둘레 동심원} \]전류가 +z(지면 밖 ⊙)이면, xy평면에서 자계는 반시계 방향으로 회전합니다.
도체 위치 \((-2,\,4)\)는 동심원의 중심일 뿐, 자계의 ‘방향’은 위치와 무관하게 그 도체를 감는 동심원입니다.
오답 정리
• ① 원점 방향 · ④ 방사상 — 방사(반경) 방향은 선전하의 전계 E 모양(자계 아님)
• ③ z축 방향 — 자계는 전류(z)에 수직인 면에서 원을 그림
∴ 정답 ② 도체를 중심으로 하는 동심원(오른나사).