[7급 국가직 전기자기학 2019년 20번]

그림과 같이 자유공간에 있는 원형 코일1과 코일2의 반지름, 권선수는 각각 $b_1$, $N_1$과 $b_2$, $N_2$이다. 두 코일의 중심이 같은 축 위에 있고 거리 $d$만큼 떨어져 평행하게 놓여 있다. 두 코일에 각각 $I_1$, $I_2$의 전류가 흐른다고 가정할 때, 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, $b_1>b_2$이고, $d\gg b_1,b_2$이다)

1. ①두 코일 사이의 상호인덕턴스 $M_{12}$는 두 코일의 권선수 곱에 비례하는 $M_{12}\propto N_1{N}_2$로 표현할 수 있다.
2. ②두 코일 사이의 상호인덕턴스 $M_{12}$는 두 코일의 반지름 제곱의 곱에 비례하는 $M_{12}\propto (b_1{)}^2(b_2{)}^2$으로 표현할 수 있다.
3. ③코일1에 흐르는 전류에 의해 코일2에 작용하는 힘의 크기 $|\overrightarrow{F_{12}}|$는 두 코일에 흐르는 전류의 곱에 비례하는 $|\overrightarrow{F_{12}}|\propto I_1{I}_2$로 표현할 수 있다.
4. ④코일1과 코일2에 같은 방향으로 전류가 흐를 경우 코일1에 흐르는 전류에 의해 코일2에 작용하는 힘 $\overrightarrow{F_{12}}$의 방향은 $+z$ 방향이다.

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