[물1] 261115_전의자 점, 선대칭 관찰
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안녕하세요 IMPULSE 물리학1 저자입니다.
이번 수능 물1 15번 전류에 의한 자기장 문제 해설하며
점, 선대칭 관찰에 대해 설명해 볼게요.
중요한 실전개념 다룬 부분 하이라이트는 꼭 읽으시길 바랍니다!
-------------Step 1-------------
숫자단순화 I0 = 1, d = 1 잡읍시다.
수직으로 나오는 (⦾), 들어가는 (⦻) 방향을 +, - 로 잡읍시다.
-------------Step 2-------------
반드시 변화 관찰부터!
전의자 문제는 각 점에 대해 식을 바로 쓸 게 아니라, 두 점에 대한 변화 관찰부터 꼭 해야합니다.
변화 관찰은 다음의 두 경우가 대부분입니다.
1) 두 점 사이의 '한' 도선의 자기장 변화만 있는 경우
2) 점, 선대칭적 사고를 할 수 있는 경우
주어진 p, q 변화 관찰을 해보면 A, C가 만드는 자기장이 모두 변하므로 1)의 경우는 아닙니다.
따라서, p, q 두 지점에 대해 점선대칭적 사고를 적용할 생각을 자연스레 해야합니다.
애초에 A, C 전류 세기가 1로 같은 것 부터 냄새가 나죠.
-------------Step 3-------------
(A+C) 합친 것이 p, q에 만드는 자기장을 따져봅시다.
(A+C)가 p, q에 만드는 자기장이 선대칭, 즉 크기 동일 & 부호 동일하다고 가정해보면,
B도 p, q에 만드는 자기장이 선대칭이므로
결국 표의 p, q 자기장 값은 같아야 합니다.
그러나 표 두 값은 다르므로 가정은 틀렸습니다.
이런식으로 '선대칭 + 선대칭 = 선대칭'은 케이스 소거 논리로 자주 이용됩니다. 230618도 그랬죠.
-------------Step 4-------------
Step3 의해, (A+C)가 p, q에 작용하는 자기장은 크기 동일, 부호 반대인 '점대칭' 양상입니다.
B가 q에 작용하는 자기장이 -sqrt2이므로, (A+C)가 q에 작용하는 자기장은 +sqrt2.
A, C 중 q에 만드는 자기장 크기가 큰 것은 C이므로 C의 전류 방향은 +x 임을 알 수 있습니다.
이제 I를 계산해보면, 
-------------Step 5-------------
B0 계산도 점선대칭적 관찰 중 하나인 '합 활용' 을 적용합시다.
(A+C)가 p, q에 만드는 자기장은 크기 동일, 부호 반대(점대칭)이므로,
이므로 B0 = 2sqrt2
---------------------------------------------------------
전류에 의한 자기장 문제에서, 점선대칭적 관찰은 이제 국밥입니다.
그래서 저도 교재에 5가지 정도로 요약해 두었습니다.
1) 계산상의 활용
2) 합 활용
3) 점대칭 + 점대칭 = 점대칭
4) 선대칭 + 선대칭 = 선대칭
5) 그래프 개형 활용
IMPULSE 물리학1 2027 많관부!!!!!!!!!!!!
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