도선 사이 자기력 계산기

전류가 흐르는 두 긴 평행 도선 사이의 단위 길이당 힘과 총힘을 계산합니다.

평행 도선 사이 자기력
두 전류, 중심 간 거리, 상호작용 길이를 입력하세요.

평행 도선 사이 자기력 알아보기

전류가 흐르는 두 평행 도체는 서로 자기력을 가합니다. 첫 도선이 원형 자기장을 만들면 두 번째 도선에서 이동하는 전하는 그 자기장에서 로런츠 힘을 받습니다. 도선 길이가 간격보다 충분히 길면 단위 길이당 힘은 F/L = μ₀I₁I₂ / (2πd)입니다. I₁과 I₂는 전류의 크기, d는 중심 간 거리, μ₀는 진공 투자율입니다. 선택한 평행 길이를 곱하면 해당 구간의 총힘을 얻습니다. 어느 전류든 커지면 상호작용이 증가합니다. 한 전류를 두 배로 하면 힘도 두 배가 되고, 둘 다 두 배로 하면 힘은 네 배가 됩니다. 힘은 거리에 반비례하므로 거리가 두 배면 미터당 힘은 절반입니다. 공식은 도체 사이가 공기 또는 진공이라고 가정합니다. 또한 가늘고 곧은 평행 도선을 가정하며 끝단 효과, 주변 자성체, 굽힘, 다른 전류 경로는 무시합니다. 힘의 방향은 전류 방향에 따라 달라집니다. 같은 방향 전류는 끌어당기고 반대 방향 전류는 밀어냅니다. 이 계산기는 크기를 입력받아 힘의 크기만 표시하므로 실제 회로의 전류 방향으로 인력인지 척력인지 판단하세요. 각 도선은 크기가 같고 공간 방향이 반대인 힘을 받아 뉴턴 제3법칙을 따릅니다. 실제 설비에서 이러한 분포력은 모선과 케이블 지지대에 응력, 진동, 변위를 일으킬 수 있습니다. 이 상호작용은 전류의 직접적인 역학 효과를 보여 주므로 과거 암페어 정의에 활용되었습니다. 현대 SI는 예전의 정확한 힘 기반 정의를 더 이상 사용하지 않지만 이 관계는 여전히 전자기학의 핵심입니다. 거리와 길이는 미터, 전류는 암페어를 사용하며 결과는 미터당 뉴턴과 뉴턴으로 해석하세요. 간격은 가장 가까운 표면이 아니라 도체 축 사이에서 측정해야 합니다. 굵은 도체, 좁은 간격, 유한 길이, 복잡한 케이블 배치에는 수치장 해석이 필요할 수 있습니다. 이 이상화 계산기는 교과서 문제, 모선의 빠른 추정, 힘 비교, 상세 모델 확인에 적합합니다. 선택한 구간 길이와 무관한 분포 하중과 총힘을 명확히 구분하여 미터당 뉴턴을 총 뉴턴 값으로 잘못 해석하는 일을 방지합니다.

평행 도선 예시

공기 또는 진공 속의 충분히 긴 도선을 가정합니다.

입력값해석
I₁ = 5 A, I₂ = 10 A, d = 0.1 m, L = 2 mF/L = 0.0001 N/m, F = 0.0002 N일반적인 실험실 저전류 도선입니다.
I₁ = 100 A, I₂ = 200 A, d = 0.05 m, L = 3 mF/L = 0.08 N/m, F = 0.24 N전류가 크고 간격이 좁을수록 힘이 커집니다.
I₁ = 1000 A, I₂ = 1000 A, d = 0.2 m, L = 1 mF/L = 1 N/m, F = 1 N비교하기 편리한 대전류 기준 사례입니다.

도선 사이 힘 계산법

  1. 각 평행 도선의 전류 크기를 입력하세요.
  2. 도선 중심 간 거리를 측정하여 미터로 입력하세요.
  3. 도선이 평행하게 유지되는 길이를 입력하세요.
  4. 자기력 계산을 선택한 뒤 전류 방향으로 인력 또는 척력을 판단하세요.

자주 묻는 질문

평행 전류는 끌어당기나요, 밀어내나요?

같은 방향 전류는 끌어당기고 반대 방향 전류는 밀어냅니다. 힘의 크기는 두 경우 모두 같은 공식을 따릅니다.

단위 길이당 힘을 표시하는 이유는 무엇인가요?

이상적인 평행 도선에서는 자기 상호작용이 길이를 따라 연속적으로 분포합니다. 미터당 뉴턴으로 표시하면 임의의 공통 평행 길이에 맞춰 하중을 환산할 수 있습니다.

도선 간 거리는 어떻게 측정하나요?

가장 가까운 도체 표면이 아니라 중심에서 중심까지 측정하세요. 자기장과 힘 공식 유도에 사용하는 가는 도선의 축 간 거리와 일치합니다.

각 도선이 받는 힘은 같은가요?

네. 크기는 같고 공간 방향은 반대입니다. 전류 방향에 따라 인력이나 척력으로 바뀌어도 뉴턴 제3법칙을 따릅니다.

긴 도선 공식이 부정확해지는 경우는 언제인가요?

도선 끝이나 굽은 부분 근처, 또는 길이가 간격에 비해 충분히 길지 않을 때 정확도가 떨어집니다. 굵은 도체나 가까운 귀환 경로도 더 완전한 전자기 모델이 필요할 수 있습니다.