電磁気の問題です
長さL_1, 断面積S_1, 透磁率μ_r, のU字型の鉄心に巻き数 N のコイルが一様にまかれ、電流 I が流れている。この鉄心が鉛直面内に置かれ、長さL_2, 断面積S_2, 質量m, 透磁率μ_r の鉄片が引きつけられているとする。ただし、真空中の透磁率をμ_0とする
(1)U字型の鉄心と鉄片との距離がL_0のとき、鉄心中の磁束を求めよ。
(2)鉄心と鉄片の間隔がI_0のとき、U字型の鉄心が鉄片を引きつける力Fを求めよ。
(3)鉄心が鉄片を引きつけ、L_0=0となったまま鉄片が落下しないためには電流Iをどのように選べばよいか？
この問題に対して、(1)Φ=(NI)/{(L_1/(μ_r*S_1))+(L_2/(μ_r*S_2))+(2L_0/(μ_0*S_1))}
(2)F=-N^2*I^2/{μ_0*S_1{(L_1/(μ_r*S_1))+(L_2/μ_r*S_2))}^2
(3)=I≧1/N *{L_1/(μ_r*S_1)+L_2/(μ_r*S_2)}*√(mgμ_r*S_1)
となりましたが、(2)が間違いとされました。
自分は近似値を使って計算したのですが、近似値を使わなくても計算できると言われたのですが、どのようにすればいいのでしょうか？
また、近似値を使ったものと使わないもので(3)の答えは一緒になるのは、単に自分の計算ミスでしょうか？
回答お願いします
