개념 한 쪽
자기저항은 자기력선이 통과하기 어려운 정도로, Rm = ℓ/(μA)로 구한다. 길이가 길수록 커지고 투자율과 단면적이 클수록 작아진다.
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출제기준 단원 「자기저항」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 식 고르기 | 1 | ℓ, A, μ로 자기저항 식 선택 |
| 대응관계 판정 | 1 | 전기·자기 요소 대응 중 옳지 않은 짝 찾기 |
| 수치 계산 | 1 | ℓ·A·μr 또는 N·I·Φ로 자기저항 수치 계산 |
2016년 CBT 전환 이전 시험에도 나왔습니다(2012년 2회).
자기저항 Rm은 자로의 길이 ℓ에 비례하고, 투자율 μ와 단면적 A의 곱에 반비례한다. Rm = ℓ/(μA)이며 단위는 AT/Wb이다.
자기회로는 전기회로와 대응된다. 기자력 NI는 기전력에, 자속 Φ는 전류에, 자기저항 Rm은 전기저항에 대응한다. 그래서 전기회로의 옴 법칙에 대응하는 관계로 Rm = NI/Φ를 쓴다.
권수 N, 전류 I, 자속 Φ가 주어지면 기자력 NI를 자속으로 나누어 자기저항을 구한다. 권수 20회, 전류 1A, 자속 10 × 10⁻³Wb이면 Rm = 20 × 1 ÷ 0.01 = 2000AT/Wb이다.
자로의 길이 1m, 단면적 6.4 × 10⁻⁴m², 비투자율 50인 경우 투자율은 μ0μr = 4π × 10⁻⁷ × 50이다. 이를 식에 넣으면 Rm = 1 ÷ (4π × 10⁻⁷ × 50 × 6.4 × 10⁻⁴) ≈ 2.5 × 10⁷AT/Wb이다.
권수 20회인 코일에 1A를 흘려 10 × 10⁻³Wb의 자속이 생기면 자기저항은 20 ÷ 0.01 = 2000AT/Wb이다.
길이 1m, 단면적 6.4 × 10⁻⁴m², 비투자율 50인 자로의 자기저항은 약 2.5 × 10⁷AT/Wb이다.
2012년 2회자기회로의 길이 ℓ[m], 단면적 A[m²], 투자율 μ[H/m] 일때 자기저항 R[AT/Wb]을 나타내는 것은?
정답 ④ · 자기회로의 자기저항(reluctance)은 전기회로의 저항 와 유사한 형태로 정의됩니다. 자기저항은 길이 에 비례하고, 투자율 및 단면적 에 반비례합니다: .
자기저항은 전기저항과 똑같은 생김새로, 길이 ℓ은 위에(분자), 투자율 μ와 단면적 A는 아래(분모)에 오는 ℓ/μA가 정답이다.
길이가 100[cm], 단면적 [㎡], 비 투자율이 50인 철심을 이용하여 자기회로를 구성하면 자기 저항은 몇 [AT/wb]인가? (단, 진공의 투자율은 [H/m]로 계산한다.)
정답 ②
자기 저항 Rm = l/(μ₀μs A), l=1m 대입 → 2.5×10⁷ [AT/Wb].
전기회로와 자기회로의 요소를 대응관계로 옳게 나타내지 않은 것은?
정답 ①
전기-자기 대응: 자속↔전류, 기자력↔기전력, 자기저항↔전기저항 — '전속'은 없는 요소다.
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