1. **단일 원형 루프의 자기장:** 반지름이 \(a\), 전류가 \(I\)인 원형 루프의 중심축 위 \(z\) 지점에서 자기장 \(H\)의 크기는 다음과 같습니다. \[H = \frac{Ia^2}{2(a^2 + z^2)^{3/2}}\] 2. **루프 2개의 자기장:** 문제의 그림에는 두 개의 원형 루프가 있습니다. * 원점 위쪽 루프는 \(z\) 지점에 있으므로 자기장은 \(\frac{Ia^2}{2(a^2 + z^2)^{3/2}}\)입니다. * 원점 아래쪽 루프는 \(-z\) 지점에 있지만, \(z\)의 제곱이므로 거리에 따른 자기장 크기는 위쪽 루프와 동일합니다. * 두 루프의 전류 방향이 같으므로 자기장의 방향도 같습니다. 3. **총 자기장:** 두 루프가 만드는 자기장을 더하면 총 자기장이 됩니다. \[H_{total} = \frac{Ia^2}{2(a^2 + z^2)^{3/2}} + \frac{Ia^2}{2(a^2 + z^2)^{3/2}} = \frac{Ia^2}{(a^2 + z^2)^{3/2}}\] 4. **벡터 표현:** 자기장은 \(z\)축 방향이므로 단위 벡터 \(\mathbf{a_z}\)를 사용합니다. 따라서 벡터 표현은 다음과 같습니다. \[\mathbf{H} = \frac{Ia^2}{(a^2 + z^2)^{3/2}} \mathbf{a_z}\] 따라서 정답은 ②번입니다.