원형 코일 중심의 자계 공식은 무엇인가요?

H = NI/(2r)로 구한다. N은 권수, I는 전류[A], r은 반지름[m]이고 단위는 AT/m이다.

직선 도체의 자계 공식과 어떻게 다른가요?

직선 도체는 H = I/(2πr)로 분모에 π가 있지만, 원형 코일 중심은 2r로만 나눠 π가 없다. π의 유무로 두 공식을 구분한다.

계산할 때 가장 주의할 점은 무엇인가요?

지름이 주어지면 반지름을 먼저 구하고, cm는 m로 환산해 대입한다. 지름을 반지름으로 착각하면 오답이 나온다.

개념 한 쪽

전기산업기사 원형 전류 중심 축 상의 자계 — H=NI/2r 공식

둥근 코일에 전류를 흘리면 코일 중심에 자계가 생긴다. 그 세기는 H = NI/(2r) 공식으로 구한다. 직선 도체의 자계 공식과 π 유무로 구분해야 하고, 반지름 단위를 m로 바꾸는 것이 계산의 핵심이다.

2026-10-31 기준 · 전기산업기사 대시보드

이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기

시험에 이렇게 나온다

출제기준 단원 「원형 전류 중심 축 상의 자계」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.

묻는 꼴	문제 수	무엇을 묻나
중심 자계 계산	1	권수·전류·반지름을 공식에 대입해 자계 값을 구하기
필요 전류 역산	1	목표 자계를 만들기 위한 전류를 공식 변형으로 구하기
권수 코일 자계 계산	1	cm 환산과 권수 처리를 거쳐 중심 자계를 구하기

뜻

원형 코일 중심의 자계 세기는 H = NI/(2r)로 구한다. N은 코일을 감은 권수, I는 흐르는 전류[A], r은 반지름[m]이고, 단위는 AT/m이 된다. 권수가 1이면 N을 빼고 H = I/(2r)로 쓴다. 코일의 자계는 권수와 전류에 비례하고 반지름에 반비례한다.

가장 헷갈리는 것은 무한히 긴 직선 도체 주위의 자계 공식 H = I/(2πr)이다. 원형 코일 중심은 분모에 π가 없고 2r로만 나눈다. π가 섞인 식을 쓰면 엉뚱한 값이 나와 오답이 된다. "원형은 π 없음, 직선은 π 있음"으로 구분하는 것이 암기 요령이다.

계산 문제에서는 단위 환산이 당락을 가른다. 지름이 주어지면 반지름은 지름의 절반이고, cm는 m로 바꿔 대입해야 한다. 지름을 반지름으로 착각하거나 단위를 통일하지 않으면 값이 달라진다.

자계를 먼저 주고 전류를 구하는 문제도 같은 공식을 변형한다. H = NI/(2r)를 I에 대해 정리하면 I = 2rH/N이 된다. 주어진 자계를 만들기 위한 필요 전류를 이 식으로 구한다.

예제

반지름 1m인 원형 코일에 1A가 흐를 때 중심 자계는 H = I/(2r) = 1/(2×1) = 1/2 AT/m이다.

지름 10cm, 권수 100, 자계 1000A/m일 때 전류를 구한다. 반지름 a = 5cm = 0.05m이므로 I = 2aH/N = (2×0.05×1000)/100 = 1A이다. 지름 10cm를 그대로 반지름에 넣으면 2A라는 오답이 나온다.

대표 기출 3문항

반지름 1m의 원형 코일에 1A의 전류가 흐를 때 중심점의 자계의 세기( $\text{AT/m}$ )는?

정답과 해설 보기

정답 ② · 원형 코일 중심의 자계 세기 공식: $H = \dfrac{I}{2r}$ 여기서 $I=1\text{A}$ , $r=1\text{m}$ 이므로 $H = \dfrac{1}{2\times 1} = 0.5\text{AT/m} = \dfrac{1}{2}\text{AT/m}$ . **오답 소거**: 원형 코일 중심 자계 공식과 무한직선 도체 자계 공식( $H=\dfrac{I}{2\pi r}$ )을 혼동하면 다른 값이 나온다.

원형 코일 중심의 자계는 H=I/(2r)이므로 1A·1m일 때 1/2 AT/m이다.

지름 10[cm]인 원형 코일 중심에서 자계가 1000[A/m]이다. 원형 코일이 100회 감겨 있을 때, 전류는 몇[A]인가?

정답과 해설 보기

정답 ① · 반지름 $a$ 인 원형 코일(권수 $N$ ) 중심의 자계는 $H=\dfrac{NI}{2a}$ 이다. 지름 10cm이므로 $a=0.05\,\text{m}$ , $N=100$ , $H=1000\,\text{A/m}$ 을 대입하면 $I=\dfrac{2aH}{N}=\dfrac{2\times0.05\times1000}{100}=1\,\text{A}$ 이다.

원형 코일 중심의 자계는 H = NI/2a이므로 I = 2aH/N = (2×0.05×1000)/100 = 1A가 된다.

반지름이 2[m], 권수가 100회인 원형코일의 중심에 30[AT/m]의 자계를 발생시키려면 몇 [A]의 전류를 흘려야 하는가?

1.2[A]
1.5[A]
150/π[A]
150[A]

정답과 해설 보기

정답 ① · 원형코일 중심의 자계 세기는 $H=\dfrac{NI}{2r}$ 이다. $30=\dfrac{100\times I}{2\times2}$ 에서 $I=\dfrac{30\times4}{100}=1.2\,[\text{A}]$ .

원형코일 중심 자계는 H=NI/2r이므로 I=2rH/N=2×2×30/100=1.2A이다.

자주 묻는 물음

원형 코일 중심의 자계 공식은 무엇인가요?: H = NI/(2r)로 구한다. N은 권수, I는 전류[A], r은 반지름[m]이고 단위는 AT/m이다.
직선 도체의 자계 공식과 어떻게 다른가요?: 직선 도체는 H = I/(2πr)로 분모에 π가 있지만, 원형 코일 중심은 2r로만 나눠 π가 없다. π의 유무로 두 공식을 구분한다.
계산할 때 가장 주의할 점은 무엇인가요?: 지름이 주어지면 반지름을 먼저 구하고, cm는 m로 환산해 대입한다. 지름을 반지름으로 착각하면 오답이 나온다.

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전기산업기사 원형 전류 중심 축 상의 자계 — H=NI/2r 공식

시험에 이렇게 나온다

뜻

예제

대표 기출 3문항

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