개념 확인 문제

원자는 (       )전하를 띠는 원자핵과 (       )전하를 띠는 전자로 구성되어 있다.

재질이 다른 두 물체를 마찰하면 한 물체에서 다른 물체로 (      ) 가 이동하여서 전하를 띠게 된다.

머리를 빗을 때 머리카락이 부스스하게 일어나는 것은 머리카락 사이에 작용하는 (      ) 때문이다.

(－)전하로 대전된 플라스틱 막대를 작은 종잇조각과 알루미늄 조각에 가까이하면 종잇조각이나 알루미늄 조각이 막대로 끌려오는 것은 (     ) 현상에 의한 것이다.

정전기를 이용하여 네온전구에 불을 켤 때 네온전구의 밝기가 더 밝아지도록 하는 방법은 무엇인가?

도선에 전류가 흐르는 방향과 전자의 이동 방향이 다른 이유는 무엇인가?

전류가 잘 통하는 물체들의 공통점은 무엇인가?

[eqn: 2RM`A]의 전류가 흐르는 도선에 [eqn: 10]초 동안 도선의 단면을 통과한 전하량은 얼마인가?

[eqn: 1.5`RMV] 건전지로 [eqn: 6`RMV] 전압을 얻을 수 있는 연결 방법은 무엇인가?

어떤 전구에 [eqn: 6`RMV]의 전압을 걸어주었더니 [eqn: 0.5`RMA]의 전류가 흘렀다. 이 전구의 저항의 크기는 몇 [eqn: Ω]인가?

길이가 [eqn: 1`RMm]이고 단면적이 [eqn: 1`rmmm ^{2}]인 니크롬선의 전기 저항이 [eqn: 1`Ω]이었다. 길이가 [eqn: 2`rmm]이고 단면적이 [eqn: 2`rmmm ^{2}]인 니크롬선의 저항의 크기는 몇 [eqn: Ω]인가?

전기 저항의 크기가 [eqn: 10`Ω]인 연필심 [eqn: 2]개를 사용하여 저항의 크기가 [eqn: 5`Ω]이 되도록 만드는 방법은 무엇인가?

[eqn: 8`Ω]과 [eqn: 4`Ω]의 저항을 직렬로 연결한 후 [eqn: 12`rmV]의 전압을 걸어줄 때 이 회로에 흐르는 전류는 몇 [eqn: RMA]인가?

저항이 [eqn: 10`Ω]인 꼬마전구와 저항이 [eqn: 50Ω]인 가정용 전구가 있다. 이 꼬마전구에는 [eqn: 2.5`RMA] 이상의 전류가 흐르게 되면 필라멘트가 끊어진다. 이 두 전구를 직렬로 연결하여 [eqn: 120RM`V]의 전압을 걸어주었을 때 꼬마전구는 어떻게 되는지 설명해 보자.

[eqn: 6`Ω]과 [eqn: 12`Ω]의 저항을 병렬연결한 후 [eqn: 12`RMV]의 전압을 걸어주었을 때 이 회로에 흐르는 전체 전류의 세기는 몇 A인가?

저항이 [eqn: 10`Ω]인 꼬마전구와 저항이 [eqn: 50Ω]인 가정용 전구가 있다. 이 꼬마전구에는 [eqn: 2.5`RMA] 이상의 전류가 흐르게 되면 필라멘트가 끊어진다. 이 두 전구를 병렬로 연결하여 [eqn: 120RM`V]의 전압을 걸어주었을 때 꼬마전구는 어떻게 되는지 설명해 보자.

어떤 헤어드라이어에 [eqn: 220`RMV`-`1100`W]라고 표시되어 있다. 이 헤어드라이어를 [eqn: 220`RMV]에 연결하여 사용할 때 흐르는 전류는 몇 [eqn: RMA]인가?

[eqn: 220`RMV`-`60`W]라고 쓰여 있는 전구를 [eqn: 110`RMV]에 연결하여 사용한다면 소비 전력은 220V에 연결해서 사용할 때와 어떻게 달라지는지 설명해 보자.

소비 전력이 [eqn: 1,000`RMW]인 전자레인지를 [eqn: 15]분 동안 사용하는 경우 소비한 전력량은 몇 [eqn: RMkWh]인가? 이때의 전기 에너지는 몇 [eqn: rmJ]과 같은가?

그림과 같이 나침반 자침의 방향과 일직선이 되도록 도선을 나침반 위아래에 배치하고 전류를 흘려주었다. 이때 나침반 자침의 N극은 (가)와 (나)에서 각각 어떻게 움직이는가?

(가)	(나)

전류가 흐르는 도선이 자기장 속에서 받는 힘의 크기는 어떤 것에 따라 달라지는가?

전류가 흐르는 도선 주변에는 자기장이 생긴다. 전류가 흐르는 두 도선을 가까이할 때 두 도선 사이에 작용하는 힘을 설명해 보자.

자기장 속에서 전류가 받는 힘을 이용하여서 만든 장치로, 전기 에너지를 역학적 에너지로 전환하는 이 장치를 무엇이라고 하는가?

흔들이 손전등이나 자가발전 손전등의 불빛을 더 밝게 하는 방법을 설명해 보자.

발전기는 코일을 회전시켜 전기를 생산하므로 (       ) 에너지가 (       ) 에너지로 전환된다. 전동기는 전류가 흘러 회전하므로 (       ) 에너지가 (        ) 에너지로 전환된다.

대단원 마무리

수건으로 책받침을 마찰시켰더니 수건은 (＋)전하, 책받침은 (－)전하로 대전되었다. 그 다음에는 수건과 티셔츠를 마찰시켰더니 수건은 (－)전하, 티셔츠는 (＋)전하로 대전되었다. 수건, 책받침, 티셔츠를 전자를 잃기 쉬운 것부터 순서대로 나열하시오.

그림과 같이 지우개에 클립을 꽂은 후 그 클립에 빨대를 꽂아 두었다.

(1) 이렇게 고정된 빨대에 털가죽으로 마찰한 다른 빨대를 가까이하는 경우 두 빨대 사이에 작용하는 힘은?

(2) 고정된 빨대와 다른 빨대를 모두 털가죽으로 마찰하여 두 빨대를 가까이하는 경우 두 빨대 사이에 작용하는 힘은?

그래프는 길이는 같지만 굵기가 다른 니크롬선 A, B, C에 걸린 전압과 전류의 관계를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면? (답 2개)

① A의 저항이 가장 크다.

② C의 굵기가 가장 굵다.

③ 니크롬선의 전압과 전류는 비례 관계이다.

④ 전압이 같아도 굵기가 달라지면 전류의 세기가 달라진다.

⑤ 그래프의 기울기는 니크롬선의 저항값을 나타낸다.

그림과 같이 저항이 [eqn: 10`Ω]인 저항과 [eqn: R]를 직렬연결하였더니 전압계의 눈금은 [eqn: 3`RMV], 전류계의 눈금은 [eqn: 0.2`RMA]를 가리켰다.

저항 [eqn: R]는 몇 Ω인가?

같은 꼬마전구와 [eqn: 1.5`RMV]의 건전지를 이용하여 그림과 같은 회로를 만든 후 전구의 밝기를 비교하였다.

(1) 전구 A～E의 밝기를 비교하시오.

(2) 전구 A～E에 걸리는 전압을 비교하시오.

(3) 전구 A～E에 흐르는 전류의 세기를 비교하시오.

그림과 같이 전구 A, B, C와 전지를 연결하였다.

전구 C를 제거할 때 나타나는 변화로 옳은 것은?

① 전체 저항은 커진다.

② 전구 A와 B의 불이 모두 꺼진다.

③ 전구 B만 켜지고, A는 꺼진다.

④ 전구 B의 저항이 커진다.

⑤ 전구 A에 흐르는 전류가 세진다.

표는 몇 가지 전기 기구를 사용할 때 에너지 전환 과정을 나타낸 것이다.

전기 기구	에너지 전환 과정
전동기	(가) → 역학적 에너지
형광등	전기 에너지 → (나)
전기난로	전기 에너지 → (다)

(가), (나), (다)에 알맞은 말로 옳게 짝지은 것은?

(가)             (나)            (다)

① 전기 에너지      열에너지        빛에너지

② 전기 에너지      빛에너지        열에너지

③ 운동 에너지      열에너지        빛에너지

④ 운동 에너지      빛에너지        열에너지

⑤ 화학 에너지    운동 에너지       빛에너지

나란하게 놓인 직선 도선 (가), (나)의 아래와 위에 각각 나침반을 놓고 전류를 흘려주었더니 다음 그림과 같이 자침이 움직였다.

(가)	(나)

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. (가)와 (나)에 흐르는 전류의 방향은 같다. ㄴ. (가)와 (나)의 주위에 생기는 자기장의 방향은 서로 반대이다. ㄷ. (가)에서 도선의 위쪽에 나침반을 놓아도 [eqn: RMN]극은 왼쪽을 가리킨다.

① ㄱ               ② ㄷ           ③ ㄱ, ㄴ

④ ㄱ, ㄷ           ⑤ ㄴ, ㄷ

다음 그림은 전동기의 원리를 나타낸 것이다.

도선의 (가) 부분과 (나) 부분이 받은 힘의 방향과 도선의 회전 방향을 옳게 짝지은 것은?

(가) 부분      (나) 부분       회전 방향

①     ㉠            ㉢         시계 방향

②     ㉠            ㉢        반시계 방향

③     ㉢            ㉠        반시계 방향

④     ㉡            ㉣        시계 방향

⑤     ㉣            ㉡        반시계 방향

그림과 같이 자석의 N극과 S극 사이에 도선을 놓고 도선에 검류계를 연결하였다.

이때 검류계에 나타나는 변화로 옳은 것을 모두 고르면? (답 2개)

① 도선을 위나 아래로 움직이면 검류계의 바늘이 움직인다.

② 도선을 좌우로 움직이면 검류계의 바늘이 움직인다.

③ 도선의 움직임이 느릴수록 검류계의 바늘이 더 많이 움직인다.

④ 더 센 자석으로 바꾸고 도선을 움직이면 검류계의 바늘이 더 많이 움직인다.

⑤ 검류계의 바늘은 항상 한 방향으로만 움직인다.

정답과 해설

Ⅰ. 전기와 자기

1. (+), (-)   2. 전자   3. 전기력   4. 정전기 유도   5. 마찰을 더 많이 하여 대전된 전하량이 커지도록 한다.   6. 해설 참조   7. 자유 전자를 많이 갖고 있다.   8. 20C   9. 1.5V 건전지 4개를 직렬연결한다.   10. 12Ω  11. 1Ω   12. 연필심 2개를 병렬연결한다.   13. 1A   14. 꼬마전구에 흐르는 전류의 세기는 2A이므로 필라멘트가 끊어지지 않고 불이 켜진다.   15. 3A   16. 꼬마 전구에 12A의 전류가 흘러서 필라멘트가 끊어지므로 꼬마전구에 불이 켜지지 않는다.   17. 5A   18. 소비 전력이 [eqn: 1 over 4]로 줄어든다.   19. 250kWh, 900,000J   20. (가) 시계 반대 방향으로 회전하여 왼쪽을 가리킨다. (나) 시계 방향으로 회전하여 오른쪽을 가리킨다.   21. 전류의 세기, 자기장의 세기, 도선과 자기장이 이루는 각   22. 세진다.   23. 전동기   24. 빠르게 움직여서 자기장 변화를 크게 한다.   25. 역학적, 전기, 전기, 역학적   26. 티셔츠-수건-책받침   27. (1) 인력 (2) 척력   28. ③, ④   29. 5Ω   30. (1) A=D=E>B=C (2) A=D=E>B=C (3) A=D=E>B=C   31. ①   32. ②   33. ①   34. ③   35. ①, ④

6. [모범 답안] 예전에 학자들이 전류의 방향은 전지의 (+)극에서 (-)극으로 흐른다고 정해놓았는데, 실제로 이동하는 것은 전자였고 전자의 이동 방향은 전지의 (-)극에서 (+)극이기 때문이다.

18. 전압이 [eqn: 1 over 2]로 줄어들면 전구에 흐르는 전류도 [eqn: 1 over 2]로 줄어든다. 따라서 소비 전력은 [eqn: 1 over 4]로 줄어든다.

22. 도선 사이의 거리가 가까울수록 도선이 있는 위치에서 자기장의 세기가 세지기 때문에 작용하는 힘이 세진다.