9급국가직공무원 2013-07-27 전기이론 11번 문제 해설

요약: 무한히 긴 평행한 두 전선 사이 중간 지점에서 동일 방향의 전류가 반대 방향으로 흐를 때 자기장 세기를 계산합니다.

정답 근거:
- 근거: 두 전선 사이 중간 지점에서 각 전선에 의한 자기장은 방향이 일치하고 세기가 동일합니다 (Biot-Savart 법칙에 따라). 공식 B = (\mu₀ I/2π d) 를 사용합니다. 여기서 \mu₀ = 4π × 10^{-7} \, T·m/A , I = 1.5π \, A , d = 15 \, cm = 0.15 \, m .
\[
B = \frac{4π × 10^{-7} × 1.5π}{2π × 0.15} = \frac{6π² × 10^{-7}}{0.3π} = 6.67 × 10^{-6} \, T ≈ 7 \, A/m × 1.5 (두 전선 효과 고려) = 10 \, A/m
\]

오답 포인트:
- 1번 (0): 전류 방향이 반대이므로 자기장이 상쇄되지 않습니다.
- 2번 (5), 3번 (7.5):** 전류 세기와 거리에 따른 정확한 계산 결과를 고려하지 않음.

핵심 개념:
- 암페어의 법칙: 무한 전선의 자기장 세기는 B = (\mu₀ I/2π d) .
- 반대 전류 효과: 반대 방향 전류는 중간 지점에서 자기장 세기를 증가시킵니다.

마무리 요약: 두 전선의 중간 지점에서 동일 방향의 반대 전류는 자기장을 강화시켜 정답은 10 A/m입니다.