텍스트7차 물리1 126쪽을 보면...
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단위면적당 지나는 자기력선의 수가 많을수록 자기장의 세기는 커진다. 즉, 자기장의 시기는 자속밀도에 비례한다. 따라서 자속밀도를 자기장의 세기로 간주하고 혼용하기도하지만, 자기장의 시기와 자속밀도는 서로 다른 물리량이다.
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일단은 이해(?)하고 넘어갔습니다.
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문제
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감은 수가 50회인 솔레노이드에 자석을 넣은 후 코일 내부를 지나는 자속을 0.1초 동안에 3*10^2 T 만큼 변화시켰다. 코일에 유도되는 유도 기전력은 몇 V인가?
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풀이
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V=50*3*10^2 T/0.1 = 15V
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이 문제를 보는 순간 제가 자속밀도와 자기장의 세기를 완전히 이해하지 못하고 있다고 생각했습니다.
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물론 오늘 학원에 가서는 학생에게 단위면적을 지나는 자기력선의 수가 자속밀도이므로 여기서 T의 단위를 썼으니까 1m^2이라는 단위면적으로 생각해서 패러데이의 법칙에 집어넣으라고 말할 것입니다.
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그런데 솔직히 부끄러운게 저는 왜 이렇게 해야하는지 모르겠네요..
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누가 좀 자기장의 세기와 자속밀도에 대해서 이 둘이 다르다는 것을 확실하게 가르쳐 주세요(__*) 부탁합니다.
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위에 설명 감사드립니다. 그런데 제가 정말 궁금해 하는 것은 문제부분인데...E=-N(dφ/dt) 잖아요.. 그러니까 풀이 부분에 φ=∮Bds 이니까 면적에 해당하는 부분이 있어야 할것 같은데 그냥 분모에 감은 횟수와 자기장의 세기의 곱만 있다는것이 의문나는 점이라는 거죠...설명 부탁드려요..(__*)
자속과 자기장의 세기와의 관계는 자속 = 자기장의 세기(B) x 단면적(S) 하지만 여기서는 자기장에 수직한 면적만이 유효하게 됩니다. 바로 두 벡터의 내적곱(도트곱)이 되는 것이지요 그래서 자기장이 수직하게 지나가는 면적을 생각하게 됩니다. 즉 자속이라는 값을 변화시킬수 있는 변수는 자기장의 세기와 자기장이
수직하게 지나는 면적과 관련이 있다는 이야기가 되는데요 즉 자속이 변하려고 한다면 자기장의 세기가 변하거나 면적이 변하거나 둘다가 같이 변하는 경우를 들수 있습니다. 바로 식으로 나타내면 d(BS)= dB(s) + ds(B)이렇게 쓸수 있잖아요 우리는 두가지가 변할때는 너무 복잡하기 때문에 다루기 힘들기 때문에
한가지만 변하는 경우만 생각하게 됩니다. 그래서 단면적이 일정한 경우에는 dS = 0이 되어 d( φ) =∮s(dB )r가 되구요 자기장이 일정하고 단면적이 변하는 경우에는 φ=∮Bds로 위의 님이 사용한 식이 되는것이지요 문제에서 0.1초 동안 3*10^2 T만큼 변한 되었다고 했으니 바로 자기장의 세기만 변한 경우에 해당
하잖아요 그래서 위와 같은 값이 나오는 거지요 또 너무 장황하게 설명한거 같군요 즉 자속을 변할수 있는 값은 자기장의 세기와 면적이 변하는 경우에 들수 있는데 위의 문제의 경우에는 자기장의 세기만 변한 경우라고 할수 있어요 답변이 되었으면 좋겠네요 의문점이 있으면 리플 달아주세요
첫댓글 투자율을 고려하느냐 않아느냐로 나눌수 있을거 같습니다. 자기장의 세기라는 것은 자속밀도에 투자율을 고려한 값이라고 생각하면 될거 같네요... 즉, 진공이냐 공기냐에 따라 투자율이 다르잖아요. 허접 답변이었습니다. ^^;
제가 예전에 이것과 관련하여 설명한 글을 올렸었습니다. 게시판 검색에서 '글쓴이'에서 '바람결'로 찾아보시면, 글번호 1345에 'Re:전기장, 자기강에 대하여'란 글이 있습니다. 거기에 링크로 올려져 있는 한글파일을 한 번 읽어보시면 도움이 되실 듯 합니다. ^^;
아참... 테슬라(tesla, T) = 웨버(weber, Wb) / 단위면적(m^2) 이라서...
자속밀도는 자기장의 세기에 비례하는데 수식으로 쓰면, y=ax 형태입죠. 이때 a와 같은 상수형태를 지니는것이 앞에서 언급하시는것처럼 투자율이라고 하는데 뮤제로ㅡㅡ 라고 읽습니다. 유도기전력= 감은횟수* 자속밀도변화량 / 걸린시간 이렇게 계산하는데
이때 자속을 구할때는 바로 측정하기 힘들기 때문에 자기장의 세기를 구해서 투자율로 나누면 자속을 구할수 있죠^^ 더불어 유도기전력 자체가 자속의 변화로 발생함으로 자속의 시간변화량을 측정해서 감은횟수를 곱해주는거랍니다. 좋은 도움 되셨으면 좋겠네요^^
위에 설명 감사드립니다. 그런데 제가 정말 궁금해 하는 것은 문제부분인데...E=-N(dφ/dt) 잖아요.. 그러니까 풀이 부분에 φ=∮Bds 이니까 면적에 해당하는 부분이 있어야 할것 같은데 그냥 분모에 감은 횟수와 자기장의 세기의 곱만 있다는것이 의문나는 점이라는 거죠...설명 부탁드려요..(__*)
문제에도 자속의 변화라고 나와있는데;; 요.
그리고 테슬라는 자속밀도량의 단위지 자기장의 단위가 아닙니다. 자기장의 단위는 H라고 하고 에테르..머.. 라고 읽는데요.;;
어? H 는 헨리(Henry) 아닌가요? 그거와 다른건가?
단위면적당 자기력선의 개수를 자속밀도라고도 하고 자기장의 세기라고 합니다. 테슬라는 자기장의 단위가 맞구요 테슬라라는 단위는 매우 큰 단위이기 때문에 우리는 가우스라는 단위를 씁니다. 바로 가우스는 테슬라의 만분의 1이지요 즉 T = 10000G입니다.
자속과 자기장의 세기와의 관계는 자속 = 자기장의 세기(B) x 단면적(S) 하지만 여기서는 자기장에 수직한 면적만이 유효하게 됩니다. 바로 두 벡터의 내적곱(도트곱)이 되는 것이지요 그래서 자기장이 수직하게 지나가는 면적을 생각하게 됩니다. 즉 자속이라는 값을 변화시킬수 있는 변수는 자기장의 세기와 자기장이
수직하게 지나는 면적과 관련이 있다는 이야기가 되는데요 즉 자속이 변하려고 한다면 자기장의 세기가 변하거나 면적이 변하거나 둘다가 같이 변하는 경우를 들수 있습니다. 바로 식으로 나타내면 d(BS)= dB(s) + ds(B)이렇게 쓸수 있잖아요 우리는 두가지가 변할때는 너무 복잡하기 때문에 다루기 힘들기 때문에
한가지만 변하는 경우만 생각하게 됩니다. 그래서 단면적이 일정한 경우에는 dS = 0이 되어 d( φ) =∮s(dB )r가 되구요 자기장이 일정하고 단면적이 변하는 경우에는 φ=∮Bds로 위의 님이 사용한 식이 되는것이지요 문제에서 0.1초 동안 3*10^2 T만큼 변한 되었다고 했으니 바로 자기장의 세기만 변한 경우에 해당
하잖아요 그래서 위와 같은 값이 나오는 거지요 또 너무 장황하게 설명한거 같군요 즉 자속을 변할수 있는 값은 자기장의 세기와 면적이 변하는 경우에 들수 있는데 위의 문제의 경우에는 자기장의 세기만 변한 경우라고 할수 있어요 답변이 되었으면 좋겠네요 의문점이 있으면 리플 달아주세요
아하 그렇군요...아직 명확하게 이해는 가지 않지만 대충 무슨말일지는 알겠군요...많은 관심과 답변에 감사드립니다.....결국 여기서는 면전의 변화는 없고 자기장의 변화만 있으니까 자기장의 변화만 고려하라는 말이죠....