◈ Note

1. 전자기 유도 : 코일을 통과하는 자기장이 변할 때 코일에 전류가 유도되어 흐르는 현상

시험대비 요점정리

05. 전자기 유도

중3

과

학

Ⅰ. 전기와 자기

학원명     강사명

－  －

2. 유도 전류 : 전자기 유도 현상에 의해 코일에 흐르는 전류

(1) 방향 : 코일을 통과하는 자기장 변화를 방해하는 방향

구분	N극을 가까이 할 때	S극을 가까이 할 때
유도 전류	N극이 가까워지는 것을 방해한다. ⇨ 코일 왼쪽이 N극이 되는 전류 유도	S극이 가까워지는 것을 방해한다. ⇨ 코일 왼쪽이 S극이 되는 전류 유도
구분	N극을 멀리 할 때	S극을 멀리 할 때
유도 전류	N극이 멀어지는 것을 방해한다. ⇨ 코일 왼쪽이 S극이 되는 전류 유도	S극이 멀어지는 것을 방해한다. ⇨ 코일 왼쪽이 N극이 되는 전류 유도

(2) 세기 : 자석을 빠르게 움직일수록, 세기가 센 자석을 사용할수록, 코일의 감은 수가 많을수록 세다.

3. 전자기 유도의 이용 : 발전기, 교통 카드, 하이패스, 도난 방지 장치, 인덕션 레인지, 금속 탐지기, 전자 기타, 마이크 등

도선으로부터의 거리가 가까울수록 세다.

4. 전동기와 발전기

구분	전동기	발전기
구조	영구 자석 사이에 회전할 수 있는 코일이 있는 구조이다.
이용 원리	자기장 속에서 전류가 받는 힘을 이용하여 코일을 회전시킨다.	전자기 유도를 이용하여 코일을 회전시켜 유도 전류를 생성한다.
에너지 전환	전기 에너지 → 역학적 에너지	역학적 에너지 → 전기 에너지

시험대비 기출문제

05. 전자기 유도

중3

과

학

Ⅰ. 전기와 자기

이름: 이  름      점수:  점    수

시험에 꼭! 나오는 문제

1.  다음에서 설명하는 현상을 무엇이라고 하는가?

비록 코일이 전지나 전원 장치에 연결되어 있지 않다 하더라도, 코일을 통과하는 자기장이 변하면 코일에는 전류가 생성된다.

① 옴의 법칙	② 전자기 유도

③ 전하량 보존	④ 정전기 유도

⑤ 자기장에서 전류가 받는 힘

2.  전자기 유도 현상이 일어나지 않는 경우는?

① 코일에 자석을 가까이 할 때

② 매우 센 자석을 코일 속에 넣어둘 때

③ 자석 주위에서 코일을 왕복 운동할 때

④ 코일 주위에서 자석을 왕복 운동할 때

⑤ 자석의 두 극 사이에서 코일이 회전할 때

3.  그림 (가)~(라)와 같이 코일 주위에서 자석의 N극 또는 S극을 운동시키고 있다.

(가)

(나)

(다)

(라)

(가)~(라) 중 검류계에 나타난 전류의 방향이 같은 것끼리 짝지은 것은?

① (가), (나)	② (가), (다)	③ (나), (다)

④ (나), (라)	⑤ (다), (라)

4.  오른쪽 그림과 같이 자석의 S극을 코일로부터 멀리 할 때, 코일과 자석 사이에 작용하는 힘과 (가) 부분에 생기는 자극의 종류, 검류계에 흐르는 전류의 방향을 옳게 짝지은 것은?

	힘	자극의 종류	전류의 방향
①	인력	N극	A
②	인력	N극	B
③	인력	S극	A
④	척력	N극	B
⑤	척력	S극	B

5.  전자기 유도 현상을 이용한 장치를 모두 고르면?(3개)

① 전동기	② 발전기	③ 하이패스

④ 교통 카드	⑤ 전자석 기중기

6.  다음은 발전기의 원리에 대한 설명이다.

오른쪽 그림은 발전기의 구조를 간단히 나타낸 것이다. 물이나 바람이 가진 (   ㉠   ) 에너지가 날개를 돌리면, 날개에 고정된 (   ㉡   ) 영구 자석 사이에서 회전한다.

이로 인하여 코일을 통과하는 (   ㉢   ) 변하면서, 코일에 유도 전류가 생성된다.

㉠~㉣에 알맞은 말을 옳게 짝지은 것은?

	㉠	㉡	㉢
①	전기	코일이	전류가
②	전기	코일이	자기장이
③	역학적	전동기가	자기장이
④	역학적	전동기가	전류가
⑤	역학적	코일이	자기장이

매번 자주! 출제되는 문제

7.  전자기 유도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 코일을 통과하는 자기장이 변할 때 발생한다.

② 이때 흐르는 전류를 유도 전류라고 한다.

③ 코일 주위에서 자석이 운동할 때, 자석의 운동을 도와주는 방향으로 전류가 유도된다.

④ 자석을 빠르게 움직일수록 더 센 전류가 유도된다.

⑤ 코일을 촘촘하게 감을수록 더 센 전류가 유도된다.

8.  그림 (가)~(다)는 동일한 자석의 N극을 코일에 가까이 하는 모습을 나타낸 것이다.

(가)~(다)에서 검류계 바늘이 회전하는 정도를 등호 또는 부등호를 이용하여 비교하시오.

9.  오른쪽 그림과 같이 검류계를 연결한 코일의 한 끝에 막대자석을 가까이 하거나 멀리 하였다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 자석의 세기가 셀수록 검류계 바늘의 움직임이 크다.

② 자석의 움직임이 빠를수록 검류계 바늘의 움직임이 크다.

③ S극을 코일에 밀어 넣을 때와 빼낼 때, 검류계 바늘이 회전하는 방향이 반대이다.

④ N극을 코일에 밀어 넣을 때와 S극을 밀어 넣을 때, 검류계 바늘이 회전하는 방향이 반대이다.

⑤ 막대자석을 코일 속에 넣어둔 채로 가만히 있으면, 검류계에는 일정한 세기의 전류가 흐른다.

10.  그림 (가)는 코일에 자석의 N극을 가까이 하는 모습을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 자석의 N극으로부터 코일을 멀리 하는 모습을 나타낸 것이다.

(가)	(나)

N

N

이에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?(2개)

① (가)에서 코일의 왼쪽 부분은 N극이 된다.

② (가)의 저항에는 B 방향의 전류가 흐른다.

③ (나)에서 코일의 왼쪽 부분은 N극이 된다.

④ (나)의 저항에는 B 방향의 전류가 흐른다.

⑤ (가)와 (나) 모두 코일과 자석 사이에 척력이 작용한다.

11.  전동기와 발전기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 영구 자석 사이에 회전할 수 있는 코일이 있는 비슷한 구조이다.

② 전동기는 자기장 속에서 전류가 받는 힘을 이용한다.

③ 발전기는 코일을 통과하는 자기장이 변할 때 전류가 유도되는 현상을 이용한다.

④ 전동기에서는 역학적 에너지가 전기 에너지로 전환된다.

⑤ 전동기와 발전기가 이용하는 에너지 전환 과정은 서로 반대이다.

12.  다음은 전기 현상과 자기 현상이 동시에 일어나는 한 예에 대한 설명이다.

자석 주위에서 코일을 운동시키거나, 코일 주위에서 자석을 운동시키면 코일을 통과하는 자기장이 변하게 된다. 이때 코일에는 자기장 변화를 방해하는 전류가 유도된다.

위 현상을 이용한 예를 세 가지만 쓰시오.

이것까지 풀면! 100점 맞는 문제

13.  그림 (가), (나)는 동일한 발광 다이오드 A, B를 각각 길이가 다른 다리끼리 연결한 것을 코일에 연결한 후, 코일의 한쪽 끝에서 자석의 N극 또는 S극을 가까이 하는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(단, 발광 다이오드에는 긴 다리 → 짧은 다리 방향으로만 전류가 흐른다.)

① (가)에서 코일의 왼쪽에 N극이 형성된다.

② (가)에서 코일과 자석 사이에 척력이 작용한다.

③ (나)에서 코일과 자석 사이에 인력이 작용한다.

④ (가)와 (나)에서 유도 전류의 방향은 반대이다.

⑤ (가)에서는 발광 다이오드 B, (나)에서는 발광 다이오드 A에만 불이 켜진다.

14.  그림은 동일한 자석 A, B를 지면으로부터 같은 높이에서 낙하시켜, 각각 구리 선과 플라스틱 선으로 만든 코일을 통과하게 하는 모습을 나타낸 것이다.

다음은 자석 A와 B 중 지면에 먼저 도달하는 것을 고르는 과정에 대한 설명이다.

구리 선으로 만든 코일에는 (   ㉠   ) 현상이 일어나 자석이 운동에 방해를 (   ㉡   ). 한편 플라스틱 선으로 만든 코일에는 (   ㉠   ) 현상이 일어나지 않아 자석이 운동에 방해를 (   ㉢   ). 따라서 A가 B보다 지면에 (   ㉣   ) 도달한다.

㉠~㉣에 알맞은 말을 쓰시오.

15.  그림은 코일 A와 B를 통과하는 레일을 따라 자석이 운동하는 모습을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?(단, 자석의 크기는 무시하고, 코일에는 자석에 의해서만 전류가 유도된다.)

	<보기>
ㄱ. 자석이 코일 A를 지나 B를 통과할 때까지, 자석은 운동에 방해를 받는다. ㄴ. 자석이 P점을 통과하는 순간, 코일 A에는 ㉠ 방향의 전류가 유도된다. ㄷ. 자석이 P점을 통과하는 순간, 코일 B에는 ㉡ 방향의 전류가 유도된다.

① ㄱ	② ㄷ	③ ㄱ, ㄴ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

정답과 해설

Ⅰ－05 전자기 유도

1. ②    2. ②    3. ③    4. ①    5. ④    6. ⑤    7. ③    8. (가)<(나)<(다)    9. ⑤    10. ①, ②    11. ④    12. 발전기, 교통 카드, 하이패스, 금속 탐지기, 도난 방지 장치, 전자 기타, 마이크 등    13. ③    14. ㉠ 전자기 유도, ㉡ 받는다, ㉢ 받지 않는다, ㉣ 나중에    15. ⑤

2. 전자기 유도 현상은 코일을 통과하는 자기장이 변할 때 일어난다. 따라서 코일 속에 자석을 가만히 넣어 둘 경우, 그 자석이 아무리 센 자석이라 하더라도 자기장 변화가 없으므로 전자기 유도가 일어나지 않는다.

3. 코일에는 자석의 운동을 방해하는 전류가 유도된다.

(가) 코일 왼쪽에 N극을 형성하는 전류가 유도된다.

(나) 코일 왼쪽에 S극을 형성하는 전류가 유도된다.

(다) 코일 왼쪽에 S극을 형성하는 전류가 유도된다.

(라) 코일 왼쪽에 N극을 형성하는 전류가 유도된다.

4. S극이 멀어지고 있으므로, 코일의 (가) 부분에는 S극을 끌어당기는(인력) 자극인 N극이 형성된다. 따라서 오른손 엄지손가락을 N극 방향인 위쪽으로 향하고 네 손가락을 감아쥐면, 유도 전류는 A 방향으로 흐른다는 것을 알 수 있다.

5. ① 전동기는 자기장 속에서 전류가 받는 힘을 이용한 장치이다.

⑤ 전자석 기중기는 전류에 의한 자기장을 이용한 장치이다.

6. 물이나 바람의 역학적 에너지가 날개를 돌리면, 날개에 고정된 코일이 자석 사이에서 회전하게 된다. 이에 따라 코일을 통과하는 자기장이 변하여, 코일에 전자기 유도 현상이 일어난다. 따라서 코일에 유도 전류가 흘러, 전기 에너지가 생성된다.

7. 전자기 유도는 자석의 운동을 방해하는 방향으로 유도된다.

8. 유도 전류의 세기는 코일의 감은 수가 많을수록, 자석을 빠르게 움직일수록 세다.

9. ⑤ 막대자석을 코일 속에 넣어둔 채로 가만히 있으면, 코일을 통과하는 자기장 변화가 없으므로 유도 전류가 흐르지 않는다. 따라서 검류계에는 전류가 흐르지 않는다.

10. (가) : N극이 가까워지는 것을 방해하므로, 자석과 코일 사이에 척력이 작용하도록 코일 왼쪽 부분에 N극이 형성된다. 따라서 유도 전류의 방향은 B이다.

(나) : 코일이 멀어지는 것을 방해하므로, 자석과 코일 사이에 인력이 작용하도록 코일 왼쪽 부분에 S극이 형성된다. 따라서 유도 전류의 방향은 A이다.

11. ④ 전동기에서는 전기 에너지가 역학적 에너지로 전환된다.

13. (가) : N극이 가까워지는 것을 방해하므로, 자석과 코일 사이에 척력이 작용하도록 코일 왼쪽 부분에 N극이 형성된다. 따라서 유도 전류는 B로만 흐르고, A로는 흐르지 못한다.

(나) : S극이 가까워지는 것을 방해하므로, 자석과 코일 사이에 척력이 작용하도록 코일 왼쪽 부분에 S극이 형성된다. 따라서 유도 전류는 A로만 흐르고, B로는 흐르지 못한다.

14. 도체인 구리 선으로 만든 코일에는 유도 전류가 흐르지만, 절연체인 플라스틱 선으로 만든 코일에는 유도 전류가 흐르지 않는다.

15. ㄱ. 자석이 코일 주위에서 운동할 때, 코일에는 자석의 운동을 방해하는 전류가 유도된다.

ㄴ. 코일 A에는 자석의 N극이 멀어지는 것을 방해하도록 오른쪽에 S극을 형성하는 ㉠ 방향의 전류가 유도된다.

ㄷ. 코일 B에는 자석의 S극이 가까워지는 것을 방해하도록 왼쪽에 S극을 형성하는 ㉡ 방향의 전류가 유도된다.