| English | 의미 |
|---|---|
| permeability/ˌpɜːməˈbɪlɪti/ | 자율률 |
| Biot–Savart law/ˈbɪɒt ˈsævɑːt lɔː/ | 비오-사바르 법칙 |
| solenoid/ˈsəʊlənɔɪd/ | 솔레노이드 |
A wire carrying current becomes a magnet
- In 1820 Oersted saw a compass twitch beside a live wire.
- A moving charge — a current — makes its own magnetic field.
- So electricity and magnetism are two sides of one thing.
- This lesson finds the field a current creates.
전류가 흐르는 도선은 자체적인 자기장을 생성합니다.
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오스테르드는 전류가 나침반을 편향시킨다는 것을 보여주었습니다 — 즉, 장을 만듭니다.
The field circles a straight wire
- Around a long straight wire the field forms circles: $B = \dfrac{\mu_0 I}{2\pi r}$.
- $\mu_0$ is the permeability 磁导率 of free space.
- The field is stronger near the wire and fades as $1/r$.
- Point your right thumb along the current; your fingers curl the way $\vec B$ goes.
긴 직선 도선 주변의 자기장은 다음과 같이 형성됩니다:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
장선이 도선을 둘러싸며, $B = \mu_0 I/2\pi r$입니다.
직선 도선의 장 세기는 거리와 함께 다음과 같이 감소합니다:
난이도 1/5 · 100 코인 + 오늘 첫 완료 시 소액 보너스
$B = \mu_0 I/2\pi r$ — $1/r$ 감쇠입니다.
전선으로 $10\ \text{A}$가 흐르고 있다. $r = 0.2\ \text{m}$에서, $B = \mu_0 I/2\pi r$는 $\mu_0 = 4\pi\times10^{-7}$과 관련이 있다. $B$를 구하시오 (단위: μT).
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$B = \dfrac{(4\pi\times10^{-7})(10)}{2\pi(0.2)} = 1\times10^{-5}\ \text{T} = 10\ \mu\text{T}$.
The Biot–Savart law
- To find the field from any shape, add up tiny current bits.
- Each element $I\,d\vec\ell$ makes a small field $d\vec B$ — the Biot–Savart law 毕奥-萨伐尔定律.
- It falls off as $1/r^2$ from each element, like Coulomb's law.
- Integrate over the whole wire to get the total field.
Loops and solenoids concentrate the field
- Bend the wire into a loop and the field lines gather through its centre.
- Stack many loops into a solenoid 螺线管 and the inside field becomes strong and uniform.
- A solenoid behaves just like a bar magnet, with N and S ends.
- More turns or more current makes a stronger electromagnet.
도선의 자기장
긴 직선 도선 주변의 자기장은 도선으로부터의 거리에 반비례하여 약해집니다.
많은 전류 루프가 쌓이면 ____을 형성하며, 이는 바근 자석과 같은 역할을 합니다.
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솔레노이드는 장을 집중시켜 강력하고 균일한 내부 장을 만듭니다.
전류의 자기장에 대한 모든 참인 진술을 선택하시오.
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원형 선, 비오-사바르 적분, 소노이드 = 막자석. 자기장은 바깥쪽으로 퍼지는 것이 아니라 감싸고 있다.
Fields add as vectors
- When several currents are near, their fields superpose.
- Add the $\vec B$ vectors from each source at the point of interest.
- Two parallel wires can reinforce or cancel between them.
- This superposition is how we build up any real field.
Find the field $0.1\ \text{m}$ from a wire carrying $5\ \text{A}$. ($\mu_0 = 4\pi\times10^{-7}$.)
- $B = \dfrac{\mu_0 I}{2\pi r} = \dfrac{(4\pi\times10^{-7})(5)}{2\pi(0.1)}$.
- $B = 1\times10^{-5}\ \text{T}$, circling the wire.
The straight-wire field falls off as $1/r$ (not $1/r^2$), and it wraps around the wire rather than pointing away from it. Don't picture magnetic field lines shooting outward like electric field lines from a charge — they form closed circles.
A current makes a magnetic field: a straight wire gives circular lines with $B = \mu_0 I / 2\pi r$ (right-hand grip, permeability $\mu_0$). The Biot–Savart law adds up each current element; solenoids concentrate the field into a bar-magnet shape. Fields superpose.