길이 0.5 m, 반지름 1 cm, 권수 500회인 솔레노이드(충분히 길다고 간주한다)에 2 A의 전류를 흘렸다. 내부 중앙 부근의 자속 밀도에 가장 가까운 것은? (진공 중, μ0 = 4π×10⁻⁷ H/m)

정답: B. 약 2.5 mT

앙페르의 법칙을 솔레노이드에 적용하면 내부의 자기장은 거의 균일하며, B = μ0nI(n: 단위 길이당 권수)입니다. n = 500/0.5 m = 1000 m⁻¹이므로 B = 4π×10⁻⁷ × 1000 × 2 ≈ 2.51×10⁻³ T ≈ 2.5 mT입니다. 충분히 긴 솔레노이드 내부의 자속 밀도는 반지름과 관계없으며, 외부의 자기장은 거의 0으로 간주할 수 있습니다. 철심을 넣으면 자기 포화하지 않는 범위에서 비투자율만큼 자속 밀도가 커집니다.