Ⅰ. 전기와 자기

천재교육(신) 교과서

출판사별 교과서 밀착 문제

개념 확인 문제

재질이 다른 두 물체를 마찰하면 전기를 띠는 이유는 한 물체에서 다른 물체로 (     )가 이동하기 때문이다.

건조한 날 플라스틱 빗으로 머리를 여러 번 빗었다. 플라스틱 빗과 머리카락이 띠는 전기의 종류는 같을까? 다를까?

금속 막대 가까이에 (＋)전하로 대전된 물체를 가까이 하면, 금속 막대에서 대전체와 가까운 곳은 (     )전하를 띠고, 먼 곳은 (     )전하를 띤다.

검전기의 금속판에 (－)전하를 띤 물체를 가까이 했을 때 금속박이 벌어지는 이유를 서술하시오.

전하량은 (     )와 (     )을 곱하여 구할 수 있다.

그림과 같은 어떤 전기 회로에 흐르는 전류의 세기를 나타낸 것이다. 이때 [eqn: I _{1}], [eqn: I _{2}]에 흐르는 전류의 세기는 몇 [eqn: RMA]인가?

물의 높이차에 의한 수압은 전기 회로에서 (     )에 해당하며, 단위로는 (     )를 사용한다.

[eqn: 1.5`RMV]의 전지 3개를 모두 연결하여 만들 수 있는 전압의 크기를 모두 써 보자.

어떤 물체에 [eqn: 10`RMV]의 전압을 걸어 주었더니 물체에 흐른 전류의 세기가 [eqn: 0.2`RMA]였다. 이 물체의 전기 저항은 몇 [eqn: Ω]인가?

니크롬선 A의 길이는 니크롬선 B의 2배이고, 굵기는 [eqn: {1} over {4}]배이다. 니크롬선 A의 저항은 니크롬선 B의 몇 배인가?

크기가 같은 저항을 직렬연결하는 개수가 많아질수록 합성 저항은 점점 (작아지고, 커지고), 병렬연결하는 개수가 많아질수록 합성 저항은 점점 (작아진다, 커진다).

저항값이 [eqn: 20`Ω], [eqn: 30`Ω]인 두 저항을 직렬연결했을 때와 병렬연결했을 때의 합성 저항을 각각 구해 보자.

사양이 [eqn: 220`rmV`-`880`W]인 전기 기구를 정격 전압에 연결하여 사용할 때, 이 전기 기구에 흐르는 전류의 세기는 몇 [eqn: RMA]인가?

일상생활에서는 전기 에너지가 어떤 에너지로 전환되어 사용되는지 예를 들어 설명해 보자.

자석의 주위에 자기력이 미치는 공간을 (     )이라 하고, 그 모양을 선으로 나타낸 것을 (     )이라고 한다.

지구를 하나의 커다란 막대자석이라고 한다면, 지구의 북극은 자석의 (     )극, 지구의 남극은 자석의 (     )극을 띤다.

오른쪽 그림과 같이 나침반에 에나멜선을 여러 번 감아 전류를 흘렸을 때 나침반 자침의 N극이 가리키는 방향은 어떻게 되는가?

전자석에 의한 자기장의 세기가 더 세지게 만드는 방법을 설명해 보자.

그림과 같이 말굽자석 속에 있는 도선에 전류가 흐른다. 이때 도선이 힘을 받는 방향은 어느 쪽인가?

실생활에서 전동기가 사용되는 예를 찾아보자.

자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 자기력을 이용하면 (발전기, 전동기)를 만들 수 있다.

자석과 자석 사이에서 코일을 회전시킬 때 코일에 흐르는 전류의 세기를 더 세게 하는 방법을 설명해 보자.

대단원 마무리

□□ □□는 서로 다른 재질의 두 물체를 마찰하였을 때 발생하는 전기를 말하며, 한 곳에 머물러 있으므로 □□□라고도 한다.

전기를 띠지 않은 물체에 대전체를 가까이 할 때 대전체와 가까운 곳은 대전체와 다른 종류의 전하, 먼 곳은 같은 종류의 전하를 띠는 현상은 □□□ □□라고 한다.

전류의 세기는 전압의 크기에 비례하고 저항에 반비례한다. 이를 □□ □□이라고 한다.

1초 동안 전기 기구가 사용하는 전기 에너지를 □□이라 하며, 일정한 시간 동안 전기 기구가 사용하는 전기 에너지를 □□□이라고 한다.

자석 주위에서 자기력이 작용하는 공간을 □□□이라고 한다.

자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 □□□이라고 하며, 이 힘의 세기는 □□와 □□□의 세기에 비례한다.

자석을 코일 속에 넣거나 뺄 때에는 코일에 전류가 발생하는데, 이러한 현상을 □□□ □□라고 한다.

털가죽과 고무풍선을 서로 마찰시켰더니 털가죽은 (＋)전하, 고무풍선은 (－)전하를 띠었다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 전자가 털가죽에서 고무풍선으로 이동하였다.

② 마찰시킨 후 털가죽에는 전자가 전혀 없다.

③ 마찰 후 고무풍선은 (＋)전하의 양이 감소하였다.

④ 털가죽의 (＋)전하의 양은 마찰 후가 마찰 전보다 더 많아졌다.

⑤ 마찰 후 고무풍선의 (－)전하의 양은 마찰 전과 비교할 때 변화가 없다.

오른쪽 그림과 같이 실에 매단 금속 구 A, B를 붙여 놓은 후 (＋)대전체를 금속 구 B에 가까이 하였다. 이때, 금속 구 A와 B가 띠는 전하의 종류를 옳게 짝지은 것은?

A          B               A        B

① (＋)전하   (＋)전하       ② (＋)전하  (－)전하

③ (－)전하   (＋)전하       ④ (－)전하  (－)전하

⑤ A, B 모두 전하를 띠지 않는다.

전류와 전압에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

	<보 기>
ㄱ. 도선 속에서 전류가 흐른다는 것은 도선 속의 자유 전자들이 (－)극에서 (＋)극 쪽으로 움직임을 의미한다. ㄴ. 여러 개의 전지를 직렬연결하면 병렬연결할 때보다 전체 전압의 크기는 작아진다. ㄷ. 니크롬선과 전원 장치, 전류계를 직렬연결한 회로에서 니크롬선에 흐르는 전류의 세기는 니크롬선에 걸어 준 전압의 크기에 비례한다.

① ㄱ           ② ㄴ         ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄷ        ⑤ ㄴ, ㄷ

그림과 같이 니크롬선 A, B를 병렬로 연결한 후 [eqn: 12`rmV]의 전압을 걸어 주었더니, 니크롬선 A에 [eqn: 4`rmA], 니크롬선 B에 [eqn: 2`rmA]의 전류가 흘렀다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① A에 걸리는 전압의 크기는 [eqn: 8`RMV]이다.

② [eqn: RMP]점에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: 4`RMA]이다.

③ 병렬연결된 두 니크롬선의 합성 저항은 [eqn: 0.5`Ω]이다.

④ A와 B를 직렬로 연결하면 합성 저항은 [eqn: 9`Ω]이 된다.

⑤ 니크롬선 B 없이 니크롬선 A만 연결하는 경우 전체 회로에 흐르는 전류의 세기는 [eqn: 6`rmA]가 된다.

그림과 같은 전기난로와 세탁기를 [eqn: 220`RMV] 전원에 연결할 때 각 전기 기구에 흐르는 전류는 [eqn: 5`RMA]와 [eqn: 2`RMA]이었다. 이 둘을 모두 사용할 때 소비 전력은 얼마인가?

① [eqn: 200`RMW]            ② [eqn: 400`RMW]      ③ [eqn: 1,000`RMW]

④ [eqn: 1,540`RMW]          ⑤ [eqn: 2,000`RMW]

그림은 어떤 직선 도선에 전류가 흐르는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 2개 고르면?(단, 지구 자기장은 무시한다.)

① A∼D점에서 자기장의 세기는 모두 같다.

② 자기장의 세기는 A점에서가 B점보다 더 세다.

③ D점에서 나침반 자침의 N극은 서쪽을 가리킨다.

④ A점과 B점에 나침반을 놓으면 나침반 자침의 N극이 가리키는 방향은 서로 같다.

⑤ B점과 C점에 나침반을 놓으면 나침반 자침의 N극이 가리키는 방향은 서로 반대이다.

그림은 전동기의 원리를 나타낸 것이다.

전동기가 회전하는 과정을 순서대로 나열하여 빈칸을 채우시오.

(가) - (     ) - (     ) - (     ) - (가)

정답과 해설

Ⅰ. 전기와 자기

1. 전자   2. 빗과 머리카락이 서로 다른 종류의 전기로 대전된다.   3. (-), (+)   4. 해설 참조   5. 전류의 세기, 시간   6. [eqn: I_1 =rm 0.3A], [eqn: I_2 =rm 0.2A]   7. 전압, V   8. 4.5V, 3V, 1.5V   9. 50Ω   10. 8배   11. 커지고, 작아진다   12. 직렬연결 : 50Ω, 병렬연결 : 12Ω   13. 4A

14. 해설 참조   15. 자기장, 자기력선   16. S극, N극

17. N극이 오른쪽(동쪽)을 가리킨다.   18. 코일을 많이 감는다. 코일에 흐르는 전류의 세기를 세게 한다.   19. ㉢   20. 선풍기, 냉장고, 세탁기, 헤어드라이어 등   21. 전동기   22. 코일을 더 빨리 회전시킨다. 자기력이 더 센 자석을 사용한다. 코일을 더 많이 감는다.   23. 마찰 전기, 정전기   24. 정전기 유도   25. 옴의 법칙   26. 전력, 전력량   27. 자기장   28. 자기력, 전류, 자기장   29. 전자기 유도   30. ①  31. ②   32. ④   33. ④   35. ④   35. ④, ⑤   36. (나)-(다)-(라)

4. [모범 답안] 검전기의 금속판에 (-)전하를 띤 물체를 가까이 하면, 금속판에 있던 전자가 금속박으로 이동하여 두 금속박이 (-)전하를 띠기 때문이다.

8. 전지의 연결 방법에 따른 전압은 다음과 같다.

4.5V      3V      1.5V

10. 전기 저항은 도선의 길이에 비례하고 굵기에 반비례하므로 니크롬선 A의 저항은 니크롬선 B보다 8배 크다.

14. [모범 답안] 형광등 : 빛에너지

전기다리미 : 열에너지

텔레비전 : 빛에너지, 소리 에너지

스피커 : 소리 에너지

진공청소기 : 운동 에너지, 충전기 : 화학 에너지