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제목 [Harry Kim] Line Integral Ampere's Law
Lesson 30 30
작성자 jej*** 등록일 2019-08-15 오후 11:41:28

선생님 안녕하세요. 강의 30에 line integral 밑에 그림에 magnetic field 에 1 번과 2번을 연결한 줄의 integral 이 모든 ds 방향의 component 를 다 더한거라고 하셨는데 그 component 가 무슨 뜻 이에요? Magnetic component 라는 뜻인가요? 제가 calculus 는 이미 다 끝네서 integral 이 뭔지 잘 압니다. 그리고 Ampere's Law 에서는 전류가 흐르는 방향이 아니고 가상적으로 한바퀴 돌아오는 loop를 가정한거 뿐이라고 하셨는데 그러면 current 의 방향을 어떻게 아나요? 마지막으로, Fiels of a Long Cylindrial Conductor 밑에 J=I/pi R^2 라고 하셨는데 J는 무슨 뜻이에요?


감사합니다.

2019-08-16 오전 10:59:08

어떤 특정 지점에서 Magnetic field vector 의 integral path 로 잡은 loop 의 접선 방향 component 라는 뜻입니다. Calculus 를 배웠으면, integral 을 많이 해보았을텐데, single variable 에서는 x-axis 뿐이니까 x 축 방향으로 따라가면서 적분을 하게 되죠. 이게 2차원, 3차원 공간으로 확대가 되면 휘어지는 curve 를 따라가면서 적분을 하게 됩니다. Ampere 의 Law 에 나오는 line integral 이란 그런 것입니다. 일반적인 curved path 에 대해서는 계산이 어려우니 보통 그냥 circle, square 등 간단한 모양만 다루게 되는데,  아직 Multivariable calculus 를 안배웠으면 Line integral 은 잘 모를텐데, 여기서는 circumference 곱하기 field strength 라고 단순화 시켜서 이해해도 됩니다. 즉, magnetic field B 를 전선 주변으로 radius r 원으로 한바퀴 돌면서 적분한다면 그 line integral 값은 2 pi r B 입니다. 

 

Ampere 의 법칙에서 가상의 loop 를 뚫고 통과하는 전류의 방향은 loop 를 따라 오른손 네 손가락을 구부려 감았을 때 엄지 손가락의 방향을 positive 로 잡습니다. 

 

J 는 current density, 즉 단위 면적당 흐르는 전류를 뜻합니다. 단위는 ampere/m^2 이구요. 그래서 current I 를 area (pi R^2) 로 나눈겁니다. 

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