기사/공사필기 원형 선전류 중심에서 z만큼 떨어진 점의 자계의 세기

작성일: 2026-02-09 10:52:09

해당 문제에서 원형 선전류는 같은 z축 상에 있지만 겹쳐있지 않아 위치관계가 다릅니다.

그래서 제 생각엔 z축상 한 점에 대한 z값(거리)가 서로 다른 원형 선전류마다 다르기 때문에 

H= (a^2 * I) / 2(a^2 + z^2)^(3/2)   이 공식에 그냥 2를 곱하는 풀이가 살짝 납득이 안가서,, 설명 부탁드립니다!

COMMENTS

2026-02-10 08:43:13

안녕하세요. 답변드립니다.


원형 선전류 축상 자계 식 H = a^2 I / {2 (a^2 + z^2)^(3/2)} 에서의 z는 좌표상의 z값이 아니라, 

각 원형 전류의 중심으로부터 관측점까지의 축 방향 거리를 의미합니다.


본 문제에서는 두 개의 원형 루프가 z축 상에서 

원점을 기준으로 위·아래 대칭으로 놓여 있고 자계를 구하는 점이 원점(두 루프의 정중앙)입니다.


따라서 관측점에서 볼 때 

위쪽 루프까지의 축방향 거리 = z, 아래쪽 루프까지의 축방향 거리 = z로 두 루프에 대해 자계 식에 들어가는 z값이 동일합니다.

또한 두 루프가 만드는 자계의 방향도 z축 방향으로 같기 때문에

자계는 단순히 합산되어 H = 2 * [ a^2 I / {2 (a^2 + z^2)^(3/2)} ]가 됩니다.


만약 관측점이 원점이 아닌 다른 위치라면, 각 루프까지의 축거리 z가 달라져 각각의 식을 따로 계산하여 더해야 합니다.