[📃칼럼] 칼럼) 자기장 전기장처럼 다루기

[노려라설건축(overlook1977)]

우리는자기장을 풀때 항상 축잡고 돌려가며 접선을 생각하며 푼다 이때의 문제는 맨날 접선으로서 생각을 해서 방향 실수를 할 경우가 많다는것이다. 따라서  실수를 줄이기 위해 자기장을 전기장처럼 다루고자한다. 

단, 이는 자기장의 세기를 물을때만 사용가능하므로 남발하고 틀려서 따지지 마세요…

원리는 대략 이러하다, 자기장을 접벡터로서 보는것이다.그렇다면 이를 각지점마다 90도 회전을 할경우 마치 전기장과 같게된다. 따라서 이를 전기장처럼 다룰수 있다는것이다. 간단한 예시를 들어보겠다

 

이 문제의 경우 최대 최소를 구할때 하나의 자기장의 방향을 고정한후 다른 자기장의 방향을 바꿔가며 푼다.(이 문제에서는 A의 방향을 고정하겠다) 하지만 이를 전기장처럼 바꾸면 간단한 핑퐁놀이다.

먼저 최대일 경우를 보자. 최대인 경우는 A에의한 자기장 과 B,C의 자기장의 합이 방향이 같은 경우일것이다 이를 전기장처럼 바꾼것을표현하면

이런식이다 이를 마저 계산하면 b,c에 의한 자기장은 수평 방향끼리는 서로 캔슬되고, 수직끼리만 더해진다. 이를 그림으로 표현하면

이와 같다. 따라서 최대일때의 자기장 세기는 B0 + B0 = 2B0이다.

마찬가지로 최소일때는 A와 B,C의 방향이 반대일것이다.

따라서 아래의 그림과같다.

따라서 최소일때의 자기장의 세기는 B0 - B0 = 0이다

따라서  O에 작용하는 자기장의 최대와 최소의 차는 2B0. 2번이된다

이처럼 자기장의 세기를 물을 경우 전기장 처럼 바꿔 풀수있다.

주의!

임의로 자기장을 전기장 처럼 바꾼것이므로 계산할때 분모에 r^2이 아닌 r을 곱해야함

읽어주셔서 감사합니다~

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