Ⅰ. 전기와 자기

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개념 확인 문제

두 물체를 마찰하는 경우 두 물체가 전기를 띠는 이유는 한 물체에서 다른 물체로 _______이/가 이동하기 때문이다.

털가죽으로 플라스틱 자를 마찰할 때 전자의 이동 방향을 쓰시오.

두 대전체 사이에서 밀어내는 힘이 작용하는 경우를 쓰시오.

두 대전체 사이에 작용하는 전기력의 세기에 영향을 미치는 두 가지 요인을 쓰시오.

금속에 대전체를 가까이 하면 금속 내부에서  ________들이 이동하여 정전기 유도 현상이 일어난다.

전하의 흐름을 _________(이)라고 하며, 이때 실제로 도선에서 이동하는 것은 ________(이)다.

(－)단자를 [eqn: 500`RMmA]에 연결하였을 때 전류계의 바늘이 그림과 같았다. 이 회로에 흐르는 전류의 세기는 몇 [eqn: RMmA]인지 구하시오.

전기 회로 상에서 전류를 흐르게 하는 능력을 _______(이)라고 하고, 단위는 ________을/를 사용한다.

(－)단자를 [eqn: 3`RMV]에 연결하였을 때 전압계의 바늘이 그림과 같았다. 이때 전압은 몇 [eqn: RMV]인지 구하시오.

회로에 흐르는 전류의 세기는 _________에 비례하고, _________에 반비례한다.

전기 저항이 [eqn: 20`Ω]인 니크롬선에 [eqn: 5RM`V]의 전압을 걸어 주었을 때, 이 회로에 흐르는 전류의 세기는 몇 [eqn: RMA]인가?

[12～13] 그림과 같이 [eqn: 3`Ω]과 [eqn: 6`Ω]의 저항을 [eqn: 18RMV]의 전지에 직렬로 연결하였다.

이 회로의 합성 저항은 몇 [eqn: Ω]인지 구하시오.

이 회로에 흐르는 전류는 몇 [eqn: RMA]인가? 또 [eqn: 6`Ω]의 저항에 걸리는 전압은 몇 [eqn: RMV]인가?

[14～15] [eqn: 3`Ω]과 [eqn: 6`Ω]의 저항을 [eqn: 6`RMV]의 전지에 병렬로 연결하였다.

이 회로의 합성 저항은 몇 [eqn: Ω]인가?

이 회로에 흐르는 전체 전류는 몇 [eqn: RMA]인가? 또 [eqn: 3`Ω]의 저항에 흐르는 전류는 몇 [eqn: RMA]인가?

전기 기구에 전류가 흐를 때 공급되는 에너지를 _______(이)라고 한다.

실생활에서 전기 에너지를 이용하는 예를 세 가지 써 보자.

어떤 전기 기구에 [eqn: 220`RMV] 전압의 전원을 연결하였더니 [eqn: 2`RMA]의 전류가 2분 동안 흘렀다. 그 동안 이 전기 기구에 공급된 전기 에너지는 몇 [eqn: RMJ]인가?

그림과 같은 회로의 [eqn: 3`Ω]의 저항에 [eqn: 10]초 동안 전류가 흘렀다. 이때 [eqn: 3`Ω]의 저항에 공급된 전기 에너지는 몇 [eqn: RMJ]인가?

어떤 전열기에 [eqn: 220RM`V]의 전압을 걸었을 때 [eqn: 2`RMA]의 전류가 흘렀다. 이 전열기의 소비 전력은 몇 [eqn: RMW]인가?

[eqn: 220`RMV-660`W]의 전기다리미를 [eqn: 220`RMV]의 전원에 연결하였다. 이때 흐르는 전류의 세기는 몇 [eqn: RMA]인가?

한 지점에서 자기장의 방향은 그 지점에 놓인 나침반 자침의 ______극이 가리키는 방향이다.

자기장은 ______ 주위나 ________이/가 흐르는 도선 주위에 생긴다.

그림과 같이 장치하고 도선에 전류를 흐르게 할 때 나침반 자침의 N극이 가리키는 방향을 쓰시오.

(1)                       (2)

직선 전류에 의해 생기는 자기장의 세기는 도선에 흐르는 _______에 비례하고, _______에 반비례한다.

[26～27] 그림과 같이 원형으로 감은 도선 주위에 나침반 (가), (나), (다)를 놓고 도선에 전류를 흐르게 하였다.

위 그림에서 나침반 (가), (나), (다)의 자침의 [eqn: rmN]극이 가리키는 방향을 쓰시오.

위 그림과 같이 전류가 흐를 때 원형 도선의 중심에 생기는 자기장의 방향을 반대로 바꾸기 위해서는 어떻게 해야 하는가?

[28～29] 그림과 같이 말굽자석 사이에 놓인 도선에 전류가 흐르고 있다.

이 도선이 받는 힘의 방향은 A, B 중 어느 쪽인가?

위 그림의 도선이 받는 힘의 크기를 더 크게 하기 위한 방법에는 어떤 것이 있는가?

전동기에 전류가 흐르면 회전한다. 이때 전동기에 흐르는 전류의 방향을 바꾸면 코일의 회전 방향은 어떻게 되는가?

자기장에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 이용한 장치에는 어떤 것이 있는가?

보기에서 코일에 유도 전류가 흐르는 경우를 있는 대로 골라 보자.

보기

ㄱ. 코일에서 막대자석을 멀리 할 때

ㄴ. 코일에 막대자석을 가까이 할 때

ㄷ. 코일 속에 막대자석을 넣고 있을 때

코일에 발생하는 유도 전류의 세기를 크게 하는 방법을 두 가지 써 보자.

전자기 유도 현상을 이용한 장치를 세 가지 써 보자.

교통 카드를 버스나 지하철에 설치된 단말기에 가까이 하면 교통 카드에 내장된 코일을 지나는 __________이/가 변하면서 _________이/가 흐른다.

대단원 마무리

마찰에 의하여 물체가 띠게 되는 전기를 □□ □□(이)라고 하는데, 이는 물체에 머물러 있기 때문에 □□□(이)라고도 한다.

금속에 대전체를 가까이 할 때 금속의 양끝에 전하가 유도되는 현상을 □□□ □□(이)라고 한다.

전기 회로에서 발생하는 전하의 흐름을 □□(이)라고 하고, 단위로는 □을/를 사용한다.

전기 회로 상에서 전류를 흐르게 하는 능력을 □□(이)라고 하고, 단위는 □을/를 사용한다.

전류의 흐름을 방해하는 정도를 □□ □□(이)라고 하고, 단위는 □을/를 사용한다.

전류가 흐르는 직선 모양의 도선 주위에는 도선을 중심으로 □□□ 모양의 자기장이 생긴다.

자기장 속에서 전류가 흐르는 도선은 전류의 방향과 자기장의 방향에 각각 □□인 방향으로 □을/를 받는다.

코일 속에서 자석을 움직일 때 코일에 전류가 흐르는 현상을 □□□ □□(이)라고 하고, 이때 코일에 흐르는 전류를 □□ □□(이)라고 한다.

천장에 매달린 고무풍선 A와 B를 각각 털가죽으로 문지른 후 서로 가까이 하였다. 이때 두 고무풍선 사이에 작용하는 힘의 방향을 화살표로 표시해 보자.

오른쪽 그림과 같이 금속박 구를 실로 매단 다음 (－)대전체를 가까이 하였다. 이때 금속박 구가 움직이는 모습과 금속박 구  표면의 전하 분포를 바르게 나타낸 것은?

그래프는 어떤 니크롬선의 양 끝에 걸리는 전압을 변화시키면서 니크롬선에 흐르는 전류의 세기를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 이 니크롬선의 저항은 몇 [eqn: Ω]인지 구하시오.

원형 도선에 화살표 방향으로 전류가 흐를 때 자기장의 모습을 자기력선으로 나타내 보자.

그림과 같이 장치하고 스위치를 닫아 전류를 흐르게 할 때, 도선 그네가 움직이는 방향은?

그림과 같은 회로에 5분 동안 전류가 흘렀을 때, 전구에 공급된 전기 에너지는 몇 [eqn: RMJ]인가?

그림과 같은 전기 회로는 [eqn: 20`Ω]과 [eqn: 30`Ω]의 저항에 걸리는 전압과 회로에 흐르는 전류를 나타낸 것이다. (가), (나), (다)에 알맞은 값을 써 보자.

그림과 같이 [eqn: 2`Ω], [eqn: 4`Ω]인 저항을 병렬로 연결하였더니 [eqn: 2`Ω]의 저항에 흐르는 전류가 [eqn: 4`RMA]였다.

(1) 합성 저항은 몇 [eqn: Ω]인가?

(2) 전지의 전압은 몇 [eqn: RMV]인가?

그림과 같이 자기장 속에 사각형의 도선을 넣고 화살표 방향으로 전류를 흐르게 할 때, 도선의 A, B, C 부분이 받는 힘의 방향을 화살표로 표시해 보자.

그림과 같이 코일에 막대자석의 [eqn: RMN]극을 가까이 할 때 코일에 연결된 저항에 흐르는 유도 전류의 방향을 서술하시오.

정답과 해설

Ⅰ. 전기와 자기

1. 전자   2. 털가죽에서 플라스틱 자로 이동한다.   3. 두 대전체가 같은 전기로 대전되었을 때   4. 두 대전체가 띤 전하의 양, 두 대전체 사이의 거리   5. 전자   6. 전류, 전자   7. 200mA   8. 전압, V(볼트)   9. 1.5V   10. 전압, 저항   11. 0.25A   12. 9Ω   13. 2A, 12V   14. 2Ω   15. 3A, 2A   16. 전기 에너지   17. 전기밥솥, 형광등, 충전기   18. 52800J   19. 1080J

20. 440W   21. 3A   22. N   23. 자석, 전류   24. (1) 북쪽 (2) 남쪽   25. 전류의 세기, 도선으로부터의 거리   26. (가) 남쪽, (나) 북쪽, (다) 남쪽   27. 전류의 방향을 바꾼다.   28. A   29. 해설 참조   30. 반대 방향으로 회전한다.   31. 전동기, 전류계   32. ㄱ, ㄴ   33. 해설 참조   34. 발전기, 교통 카드, 도난 방지 장치   35. 자기장, 유도 전류   36. 마찰 전기, 정전기   37. 정전기 유도   38. 전류, A   39. 전압, V   40. 전기 저항, Ω   41. 동심원   42. 수직, 힘   43. 전자기 유도, 유도 전류   44. A : ←, B : →   45. ③

46. 50Ω    47.    48. A   49. 3600J

50. (가) 18V, (나) 0.6A, (다) 30V   51. (1) [eqn: 4 over 3 Ω] (2) 8V

52. A : ↑, B : 힘을 받지 않음, C : ↓   53. 해설 참조

29. [모범 답안] 도선에 흐르는 전류의 세기를 세게 하거나, 자기장의 세기가 더 센 자석을 이용한다.

33. [모범 답안] 자석을 빠르게 움직인다. 자석의 세기가 강한 것을 사용한다.

45. (-)대전체를 공에 가까이 하면 정전기 유도 현상에 의해 대전체와 가까운 쪽에는 대전체와 다른 종류인 (+)전하가 유도되고, 먼 쪽에는 대전체와 같은 종류인 (-)전하가 유도된다. 그 결과 대전체와 공 사이에는 서로 끌어당기는 힘이 작용하여 공이 대전체 쪽으로 끌려간다.

53. [모범 답안] 자석의 N극이 가까이 오면 코일 내의 자기장이 강해지므로 이를 방해하기 위해 A 방향으로 유도 전류가 흐른다.