코일에 저장되는 전자 에너지(W)를 계산하는 과정은 다음과 같습니다.

1. 인덕턴스(L) 계산
코일에 저장되는 에너지 공식은 W= \(\frac{1}{2} L I^2\) 입니다. 이 공식을 사용하기 위해 먼저 코일의 인덕턴스(L)를 계산해야 합니다. 인덕턴스(L)는 다음 공식으로 구합니다.

L= \(\frac{N^2 μ S}{l}\) 

N: 권수 = 425회
μ: 투자율(\(μ_r μ_0\))
\(μ_r\) : 비투자율 = 3000
\(μ_0\) : 진공 투자율 = \(4π×10^{−7} H/m\)

S: 단면적 = 30 cm² = \(30×10^{−4} m²
l: 평균 길이 = 50 cm = 0.5 m

위 값을 공식에 대입하면:

L= \(\frac{425^2 x (3000 x 4π x 10^{-7}) x (30 x 10^{-4})}{0.5}\)
L≈4.1 H

2. 전자 에너지(W) 계산
인덕턴스(L)와 전류(I) 값을 사용하여 전자 에너지(W)를 계산합니다.

W= \(\frac{1}{2} L I^2\)
L≈4.1 H
I: 전류 = 0.5 A

W= \(\frac{1}{2} 4.1 (0.5)^2\)
W= \(\frac{1}{2} 4.1 0.25\)
W≈0.5125 J

계산 결과 0.5125 J는 보기 ② 0.51에 가장 가깝습니다.