전류가 흐르는 도선 내부의 자기장

1. 암페어의 법칙

그림 . 닫힌 고리에 둘러싸인 도선 과 , 그리고 암페어 루프 밖의 도선 를 나타낸 그림
ㆍ전류분포가 대칭성을 가질 경우
- 암페어의 법칙(Ampere’s law)을 이용하여 자기장을 구할 수 있음

ㆍ : 암페어 고리 내부에 흐르는 알짜 전류
ㆍ와 자기장이 이루는 각도를 라고 할 경우


(두 도선에서 흐르는 전류의 방향이 같을 경우)
(두 도선에서 흐르는 전류의 방향이 반대일 경우)

ㆍ식에 식을 대입하면 → 두 도선에서 흐르는 전류의 방향이 같을 때 전류와 자기장에 대한 식을 만들어낼 수 있음

ㆍ전류 가 자기장의 크기에 영향을 줌에도 불구하고 식에 포함되지 않는 이유
→ 닫힌계에 관해 정적분하기 때문
→ 가 만드는 자기장의 기여가 정적분 과정에서 모두 상쇄되기 때문
2. Biot-Savart 법칙
ㆍ도선에 전류가 흐를 때 도선으로부터 수직거리가 같은 모든 점에서 자기장의 크기는 같다.
ㆍ고리 위의 모든 점에서 자기장의 크기는 같으며 는 자기장의 방향과 평행하므로 전류의 흐름을 따라 정적분을 하면, 다음과 같다.
그림 . 전류가 흐르는 긴 직선 도선의 외부에 생기는 자기장
ㆍ식에서 고리의 모든 점의 와…