전자기학
자기회로
저장에너지
2009.3 기출
비투자율 2500 철심(B=5Wb/m², 부피 4×10⁻⁶m³)에 저장되는 에너지는 약 몇 J인가?
- ① 0.008
- ② 0.012
- ③ 0.016
- ④ 0.0159 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
\(W=\dfrac{B^2}{2\mu}V=\dfrac{25}{2\times2500\times4\pi\times10^{-7}}\times4\times10^{-6}\approx0.0159\,\text{J}\).
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
\(W=\dfrac{B^2}{2\mu}V=\dfrac{25}{2\times2500\times4\pi\times10^{-7}}\times4\times10^{-6}\approx0.0159\,\text{J}\).