(9) 앙페르의법칙<Ex. 22.7> 전류가흐르는긴도선이만드는자기장→ (for r > R) For r < R→→

(9) 앙페르의 법칙

<Ex. 22.7> 전류가 흐르는 긴 도선이 만드는 자기장

→ (for r > R) For r < R

→

→

<Ex. 22.8> 토로이드에 의한 자기장

→ (for b < r < c) B = 0 for r < b

B = 0 for r > c

(10) 솔레노이드의 자기장 side 1:

side 3:

side 2 & 4:

→ (N: 솔레노이드의 감은 수)

→ (n: 단위길이 당 감은 수)

(11) 물질에서의 자성

- 전자는 고유의 스핀 각운동량을 갖는다 - 전자의 궤도운동에 의한 자기적 효과는

대부분의 물질에서 매우 작다

<P 22.3> 자기장

(a) 로부터

→

(b) F = ma 로부터

F

= qvB sin q = 1.60 ´ 10 (

C ) ( ^{3.00 ´ 10}

^{m s} ) ( ^{3.00 ´ 10}

^T ) ^{sin 37.0°}

F

= 8.67 ´ 10

N

a = F

m = 8.67 ´ 10^-14 N

1.67 ´ 10^-27 kg = 5.19 ´ 10¹³ m s²

<P 22.7> 균일한 자기장에서 하전입자의 운동

각 전자들에 대하여 →

탄성충돌 이므로 운동에너지 보존

q vB sin 90.0° = mv

r

eBr m

K = 1

2 mv_1i² + 0 = 1

2 mv_{1 f}² + 1

2 mv_{2 f}²

K = 1

2 m e²B²R₁² m² æ

èç

ö ø÷ +

1

2 m e²B²R₂² m² æ

èç

ö ø÷ =

e²B²

2m

(

)

K = e 1.60 ´ 10

(

) (

)

2 9.11 ´ 10

(

) ⁽

⁾

2 + 0.024 0 m

( )

éë ù

û = 115 keV

<P 22.15> 전류가 흐르는 도체에 작용하는 자기력

<P 22.27> Bio-Savart’s law

원의 중심에서의 자기장은 직선도선 부분에 의한 자기장과 원형도선에 의한 자기장의 벡터합인데 두 벡터 모두 원의 중심에서는 지면으로 들어가는 방향이므로

F r

= I r

l ´ r

B = 2.40 A ( ) ( ^{0.750 m} ) ˆi ´ 1.60 T ( ) ^{k = ˆ} ( ^-2.88ˆj ) ^N

<P 22.35> 평행한 두 도체 사이에 작용하는 자기력 를 이용하여

사각형 각 변에 작용하는 자기력을 구하면

(i) 윗변과 아랫변에 작용하는 힘들은 서로 상쇄

(ii) 직선도선과 평행한

부분들은 서로 반대방향 따라서 힘의 합은

F =r r

F₁ + r

F₂ = m₀I₁I₂l 2p

1

c + a - 1 c æ

èç

ö

ø÷ ˆi = m₀I₁I₂l 2p

-a c c + a

( )

æ èç

ö ø÷ ˆi F =r

(

) ⁽

^{) (}

^{) (}

⁾

2p

-0.150 m 0.100 m

( ) (

)

æ èç

ö ø÷ ˆi F = -2.70 ´ 10r

(

)

<P 22.45> 솔레노이드의 자기장 로부터

I = B

m

n = ( 1.00 ´ 10

T ) ^{0.400 m}

4 p ´ 10

T × m A

( ) ^{1 000 = 31.8 m A}

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