물챈러들 안냥

시험문제풀다가 제대로 한게 맞나 긴가민가한게 있어서 확인좀 부탁함.



문제에서 종이(화면)에 수직으로 들어가는 균등한 자기장 B가 있고, 넓이가 h이고 종이(화면)에 평행한 직사각형 모양의 닫힌 회로가 그림같이 있음. 회로에 사용된 전선의 저항은 0이고 그림의 회로가 t=0일때 x축 방향으로 움직이면 루프 전체가 x방향으로 단순조화운동을 하는데 이때 이 단순조화운동의 각진동수 ω를 구해야됨.

일단 단순조화운동이니까

부터 써놓고 여기서 우변의 -kx에 상응하는 뭔가를 찾으면 되는데, 로런츠힘의 자기장 파트

를 가지고 유도를 해보니

이렇게 나옴. 각 줄마다 뭘 한건지 부연설명함.

1. 로런츠힘 공식을 단위전하당 힘(dF/dq)로 고쳐쓰고 속도벡터와 자기장벡터의 외적 v x B를 전자의 유동속도 v_d, 자기장의 크기 B와 방향벡터(-e_x)의 곱으로 고쳐씀. 어차피 1차원 운동이니까 방향벡터 (e_x)는 생략하고 부호만 남겼음.

2. dq를 (전하농도*전선의 단면적*단위길이)로 바꿔씀.

3. 그냥 정리

4. 전하농도와 유동속도의 곱을 전류밀도로 바꿔씀.

5. 전류밀도와 전선단면적의 곱을 전류로 바꿔씀.

이러고 양변에 적분때려서

라는 식을 얻고, 이걸 맨처음에 쓴 1차원 단순조화운동에 다시 넣으면

따라서 각진동수는

라고 풀었는데, 일단 수식은 원하는대로 딱딱 맞아떨어지는데 전자기학 수강하고 2년가까이 안했던거라 개념적으로 제대로 한게 맞나 긴가민가함. 뭐 이상한점 있으면 좀 알려줘