◈ Note

1. 전류 : 전하의 흐름

시험대비 요점정리

02. 전류, 전압, 저항

중2

과

학

II. 전기와 자기

학원명     강사명

－  －

(1) 전류의 방향과 전자의 이동 방향

전류의 방향	전자의 이동 방향
전지의 (＋)극 → (－)극	전지의 (－)극 → (＋)극

(2) 전류의 세기 : 1초 동안 흐른 전하의 양 [단위 : A(암페어), mA(밀리암페어) 등]

2. 전압 : 전류를 흐르게 할 수 있는 능력 [단위 : V(볼트)]

• 전기 회로를 물의 흐름에 비유

	꼬마 전구	물레방아
	스위치	밸브
	전류	물의 흐름
	도선	파이프
	전지	펌프
	전압	수압

3. 전류계와 전압계

◈ Note

(1) 전류계와 전압계의 사용 방법

구분	전류계	전압계
공통점	•(＋)단자는 전지의 (＋)극 쪽에, (－)단자는 전지의 (－)극 쪽에 연결한다. •값을 예상할 수 없을 경우, (－)단자 중 값이 가장 큰 단자에 연결한다.
차이점	•전류를 측정하려는 부분에 직렬로 연결한다. •저항이나 전구 없이 전지에 직접 연결하지 않는다.	•전류를 측정하려는 부분에 병렬로 연결한다. •전지에 직접 연결하여 사용할 수 있다.

(2) 눈금을 읽는 방법 : 회로가 연결된 (－)단자에 해당하는 값과 눈금판에서 최댓값이 일치하는 부분의 눈금을 읽는다.

□ 회로가 500mA 단자에 연결되어 있으므로, 눈금판에서 최댓값이 500mA인 부분의 눈금을 읽으면 전류는 300mA이다.

4. 전기 저항 : 전류의 흐름을 방해하는 정도 [단위: Ω(옴)]

(1) 저항이 생기는 까닭 : 전자들이 이동하면서 원자들과 충돌하기 때문

(2) 전기 저항을 변화시키는 요인 : 물질의 종류, 물질의 길이, 물질의 단면적

물질의 종류

물질의 종류에 따라 저항이 다르다.

물질의 길이

저항은 물질의 길이에 비례한다.

저항∝

길이

단면적

물질의 단면적

저항은 물질의 단면적에 반비례한다.

5. 옴의 법칙 : 전류의 세기([eqn: I])는 전압([eqn: V])에 비례하고, 저항([eqn: R])에 반비례한다.

[eqn: V=IR], [eqn: I={V } over { R}], [eqn: R= { V} over { I}]

6. 저항의 직렬연결과 병렬연결

구분	직렬연결	병렬연결
회로도
전체 전류	각각의 저항에 흐르는 전류의 세기는 전체 전류의 세기와 같다. ⇨ [eqn: I=I _{1} =I _{2}]	저항의 크기에 반비례하여 전체 전류가 나누어 흐른다. ⇨ [eqn: I _{1} = {V} over {R _{1}}], [eqn: I _{2} = {V} over {R _{2}}]
전체 전압	전체 전압이 각 저항에 비례하여 나누어 걸린다. ⇨ [eqn: V _{1} =IR _{1}], [eqn: V _{2} =IR _{2}]	각각의 저항에 걸리는 전압은 전체 전압과 같다. ⇨ [eqn: V=V _{1} =V _{2}]
전체 저항	저항을 많이 연결할수록 저항이 길어지는 효과가 있으므로 전체 저항이 증가한다. ⇨ 전체 전류 감소	저항을 많이 연결할수록 단면적이 넓어지는 효과가 있으므로 전체 저항이 감소한다. ⇨ 전체 전류 증가

7. 가정에서 전기 기구의 연결 : 모든 전기 기구는 병렬로 연결되어 있다. ⇨ 각 전기 기구에 걸리는 전압은 같고, 하나의 전기 기구를 끄더라도 다른 전기 기구에 영향을 주지 않는다.

시험대비 기출문제

02. 전류, 전압, 저항

중2

과

학

II. 전기와 자기

이름: 이  름      점수:  점    수

시험에 꼭! 나오는 문제

1.  오른쪽 그림과 같은 회로도에서 전류의 방향과 전자의 이동 방향을 옳게 짝지은 것은?

	전류	전자			전류	전자
①	A	B		②	B	A
③	A	A		④	B	B
⑤	특별한 방향이 없다.

2.  그림은 도선 속의 원자와 전자를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① (가)는 전류의 방향으로 이동한다.

② (나)는 원자핵이다.

③ A는 (＋)극에 연결되었다.

④ 전류는 B에서 A로 흐른다.

⑤ 전류가 흐르지 않는 상태이다.

3.  전류계를 바르게 연결한 회로도는?

①

②

③

④

⑤

4.  전류계의 사용 방법에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 측정하려는 회로에 병렬로 연결한다.

② 전류계의 (＋)단자는 여러 개이다.

③ 전류의 세기를 예상할 수 없을 때는 최댓값이 큰 (－)단자부터 연결하는 것이 좋다.

④ 전류계를 전지에 직접 연결해도 정확한 전류의 값을 측정할 수 있다.

⑤ 전류계의 (＋)단자는 전지의 (－)극 쪽에 연결해야 한다.

5.  어떤 회로를 전류계의 (－)단자 중 5A 단자에 연결하여 흐르는 전류의 세기를 측정하였더니 그림과 같은 눈금을 가리켰다.

이 회로에 흐르는 전류의 세기는?

① 150mA	② 350mA	③ 1.5A

④ 3.5A	⑤ 5A

6.  전류에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 전하의 흐름을 전류라고 한다.

② 전류의 단위는 A, mA를 사용한다.

③ 전류의 방향은 전자의 이동 방향과 같다.

④ 1A는 1초 동안 도선의 한 단면을 6.25×1018개의 전자가 지나갈 때 전류의 세기를 말한다.

⑤ 1A는 1000mA이다.

7.  그림 (가), (나)는 각각 전기 회로와 물의 흐름을 나타낸 것이다.

(가), (나)에서 서로 비유되는 것을 옳게 짝 지은 것은?

① 전선 － 물의 흐름	② 전지 － 펌프

③ 꼬마 전구 － 밸브	④ 전지 － 밸브

⑤ 스위치 － 물레방아

8.  전압계의 사용 방법으로 옳지 않은 것은?

① 전압계가 직류용인지 교류용인지 확인한다.

② (＋)단자는 전지의 (－)극 쪽에, (－)단자는 전지의 (＋)극 쪽에 연결한다.

③ 전압을 측정하려는 부분에 병렬로 연결한다.

④ 전지의 양 극에 직접 연결하여도 된다.

⑤ 전압계의 (－)단자 중 예상하는 전압의 최댓값을 넘지 않는 단자에 연결한다.

9.  어떤 저항에 흐르는 전류와 전압을 측정하였더니 전류계와 전압계의 눈금이 그림과 같았다.

이 저항의 크기는?(단, 회로는 전압계의 [eqn: 15` rm V] 단자에, 전류계의 [eqn: 500`rmmA] 단자에 연결하였다.)

① [eqn: 12`Ω]	② [eqn: 24`Ω]	③ [eqn: 120`Ω]

④ [eqn: 240`Ω]	⑤ [eqn: 360`Ω]

10.  전기 저항에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 전기 저항은 전류의 흐름을 방해하는 정도이다.

② 전기 저항은 물질의 종류에 따라 다르다.

③ 같은 물질이라도 물질의 모양에 따라 전기 저항이 다르다.

④ 대부분의 금속은 도체이다.

⑤ 도선이 가늘수록 전기 저항도 작다.

11.  전기 저항이 가장 작은 도선은?(단, 도선의 재질은 모두 같다.)

①

②

③

④

⑤

길이: 1m

단면적: 1mm2

길이: 2m

단면적: 1mm2

길이: 1m

단면적: 2mm2

길이: 2m

단면적: 2mm2

길이: 3m

단면적: 3mm2

12.  옴의 법칙을 나타낸 그래프로 옳은 것은?(단, 전압은 [eqn: V], 전류는 [eqn: I], 저항은 [eqn: R]로 나타낸다.)

①	②	③

④	⑤

13.  그림과 같이 저항이 5Ω인 니크롬선이 연결된 전기 회로가 있다.

전압계에 나타난 눈금이 20V일 때 전류계에 나타나는 눈금은 몇 A인지 구하시오.

14. 오른쪽 그림과 같이 세 저항이 병렬 연결된 회로에서 1Ω, 2Ω, 3Ω인 저항에 흐르는 전류 비 (I1：I2：I3 )와 걸리는 전압 비(V1：V2：V3)를 옳게 짝 지은 것은?

	I1：I2：I3	V1：V2：V3			I1：I2：I3	V1：V2：V3
①	1 : 2 : 3	1 : 2 : 3		②	1 : 2 : 3	3 : 2 : 1
③	3 : 2 : 1	1 : 1 : 1		④	6 : 3 : 2	2 : 3 : 6
⑤	6 : 3 : 2	1 : 1 : 1

매번 자주! 출제되는 문제

15.  오른쪽 그림은 어떤 전기 회로를 나타낸 것이다. 전구에 불이 켜진 이유로 옳은 것은?

① 도선 속에서 전기가 발생하기 때문이다.

② 도선을 따라 전하가 흐르기 때문이다.

③ 도선을 따라 빛이 이동하기 때문이다.

④ 도선 속에서 마찰이 일어나기 때문이다.

⑤ 전구에서 스스로 전기가 발생되기 때문이다.

16.  전기 회로에 전류계를 연결하였더니 오른쪽 그림과 같이 전류계의 바늘이 왼쪽으로 돌아가 전류를 정확히 측정할 수 없었다. 그 까닭으로 옳은 것은?

① 전류계를 회로에 직렬로 연결하였다.

② 전류계를 회로에 병렬로 연결하였다.

③ 전류계의 단자를 직접 전지의 양극에 연결하였다.

④ 값이 500mA인 (－)단자부터 연결하였다.

⑤ 전류계의 (＋)단자는 전지의 (－)극에, (－)단자는 (＋)극에 연결하였다.

17.  전압에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 전류의 세기와 관계가 없다.

② 전류를 흐르게 하는 능력이다.

③ 전지를 병렬연결하면 높은 전압을 얻을 수 있다.

④ 전지의 (＋)극은 (＋)극끼리, (－)극은 (－)극끼리 연결하는 방법이 직렬연결이다.

⑤ 전지를 직렬연결할 때의 전체 전압은 전지 1개의 전압과 같다.

18.  전류계 및 전압계에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 전류계는 회로에 직렬로, 전압계는 회로에 병렬로 연결한다.

② 전류계는 전지에 직접 연결해도 된다.

③ 전압을 모를 때는 값이 가장 작은 (－)단자를 먼저 사용한다.

④ 전류계의 (－)단자에는 전지의 (＋)극을 연결한다.

⑤ 전압계에는 (＋)단자가 2～3개 있다.

19.  전구에 걸리는 전압과 흐르는 전류의 세기를 측정하기 위한 전압계와 전류계의 연결이 바른 회로도는?

①

②

③

④

⑤

[20～21] 오른쪽 그래프는 길이가 같고 굵기가 다른 세 니크롬선 A, B, C에 걸리는 전압과 전류의 관계를 나타낸 것이다.

20.  위 그래프의 기울기가 의미하는 것은?

① 저항	② 전압	③ 전류

④ 전압의 역수	⑤ 저항의 역수

21.  세 니크롬선의 굵기를 옳게 비교한 것은?

① A > B > C	② A > C > B

③ B > A > C	④ C > A > B

⑤ C > B > A

22.  오른쪽 그래프는 두 니크롬선 A, B에 걸린 전압과 전류의 관계를 나타낸 것이다. A, B의 저항의 비 [eqn: R _{rmA} :R _{rmB}]는?

전압(V)

전류(A)

① 4 : 1	② 2 : 1	③ 1 : 1

④ 1 : 2	⑤ 1 : 4

23.  표의 ㉠～㉢에 알맞은 값을 옳게 짝 지은 것은?

회로	전압(V)	저항(Ω)	전류(A)
(가)	3	6	㉠
(나)	6	㉡	3
(다)	㉢	20	10

㉠          ㉡         ㉢

①     0.5          2          2

②      2          0.5        0.5

③      2          12          1

④     0.5          2         200

⑤      2           6         200

24.  그림과 같이 20Ω인 저항 A, 10Ω인 저항 B, [eqn: R]인 저항 C를 직렬로 연결한 후 60V의 전압을 걸어주었을 때 전체 전류의 세기가 1A였다.

60V

1A

C의 저항 [eqn: R]는?

① 15Ω	② 30Ω	③ 60Ω

④ 90Ω	⑤ 120Ω

25.  니크롬선의 저항 및 연결에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?(2개)

① 니크롬선을 직렬로 연결하면 니크롬선의 길이가 늘어난 것과 같다.

② 니크롬선을 직렬로 연결하면 니크롬선의 단면적이 늘어난 것과 같다.

③ 니크롬선을 병렬로 연결하면 니크롬선의 길이가 늘어난 것과 같다.

④ 니크롬선을 병렬로 연결하면 니크롬선의 단면적이 늘어난 것과 같다.

⑤ 니크롬선의 저항은 길이나 단면적과는 관계가 없다.

이것까지 풀면! 100점 맞는 문제

26.  그림은 어떤 전기 회로를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 전류계는 회로에 직렬로 연결되어 있다.

② 스위치를 닫으면 전류는 A 방향으로 흐른다.

③ 스위치를 닫으면 전자는 B 방향으로 움직인다.

④ 스위치가 열려 있을 때, 도선 내부에는 전자가 없다.

⑤ 전류계가 측정하는 것은 1초 동안 이동한 전하의 양이다.

27.  그래프는 어떤 회로의 저항에 따른 전류의 세기 변화를 나타낸 것이다.

이때 빗금 친 부분의 넓이가 의미하는 것을 쓰시오.

28.  가정에서 사용하는 110V용 전기 기구를 220V 전원에 연결하면 과도한 전류가 흐르기 때문에 전기 기구가 고장이 나게 된다. 110V에서 275mA의 전류가 흐르는 전구를 220V에 연결하였을 때 전구에 흐르는 전류의 세기는?

① 137.5mA	② 275mA	③ 550mA

④ 5.5A	⑤ 55A

29.  두 저항 [eqn: R _{1}], [eqn: R _{2}]를 병렬로 연결하였다. 각 저항에 흐르는 전류의 세기 [eqn: I _{1}], [eqn: I _{2}], 전체 전류의 세기 [eqn: I]를 옳게 비교한 것은?(단, [eqn: R _{1} >R _{2}]이다.)

① I > I1 > I2	② I > I2 > I1	③ I2 > I1 > I

④ I1 > I2 > I	⑤ I1 > I > I2

정답과 해설

II－02 전류, 전압, 저항

1. ②    2. ④    3. ①    4. ③    5. ④    6. ③    7. ②    8. ②    9. ③    10. ⑤    11. ③    12. ③    13. 4A    14. ⑤     15.②    16. ⑤    17. ②    18. ①    19. ③    20. ①    21. ⑤    22. ⑤    23. ④   24. ②    25. ①, ④     26. ④    27. 전압   28. ③  29. ②

1. 전자의 이동 방향 : 전지의 (－)극 → (＋)극,

전류의 방향 : 전지의 (＋)극 → (－)극

전지의 기호에서 짧은 쪽이 (－)극이다.

2. 전류가 흐를 때는 전자들이 일정한 방향, 즉 (－)극에서 (＋)극으로 이동한다. 이때 (가)는 원자핵, (나)는 전자이며, 전류는 전자의 이동 방향과 반대 방향인 B에서 A로 흐른다.

3. 전류계는 전류를 측정하려는 부분에 직렬로 연결하며, (＋)단자는 전원의 (＋)극에, (－)단자는 전원의 (－)극에 연결한다.

4. 측정하려는 전류가 전류계의 최댓값을 넘지 않도록 (－)단자를 선택해야 한다. 따라서 알지 못하는 전류의 세기를 측정할 때는 최댓값이 큰 (－)단자부터 연결하는 것이 좋다.

5. (－)단자 중 5A 단자에 연결되어 있으므로 가장 아래쪽의 눈금을 기준으로 읽는다.

6. 전류의 방향은 전자의 이동 방향의 반대 방향이다.

7. 꼬마 전구 － 물레방아, 전지 － 펌프, 스위치 － 밸브

8. 전압계의 (＋)단자는 전지의 (＋)극 쪽에, (－)단자는 전지의 (－)극 쪽에 연결한다.

9. 전류계의 (－)단자가 500mA에 연결되어 있으므로, 전류의 세기는 100mA이다.

전압계의 (－)단자가 15V에 연결되어 있으므로, 전압의 크기는 12V이다. 따라서 저항의 크기＝[eqn: {전압} over {전류}]＝[eqn: rm {12`V} over {0.1`A}]＝120Ω이다.

10. 도선의 굵기가 가늘수록 전기 저항은 커진다.

11. 저항은 도선의 길이에 비례하고, 도선의 단면적에 반비례한다.

12. V＝IR이므로, 전압과 전류는 비례, 전압과 저항은 비례, 전류와 저항은 반비례이다.

13. 전류＝[eqn: {전압} over {저항}]＝[eqn: {20` rm V it} over {5`Ω}]＝4A이다.

14. 병렬연결에서 각 저항에 흐르는 전류의 세기는 저항에 반비례하고, 각 저항에 걸리는 전압은 전체 전압과 같다. 따라서 전류 비 [eqn: I _{1} :I _{2} :I _{3} =][eqn: {1} over {1} `:` {1} over {2} `:` {1} over {3} `=`6`:`3`:`2] 이고, 전압 비 [eqn: V _{1} :V _{2} :V _{3} =1:1:1]이다.

15. 도선을 따라 전하가 흘러, 전류가 흐르기 때문에 전구에 불이 켜진다.

16. 전류계와 전원의 극을 반대로 연결하면 전류계의 바늘이 거꾸로 돌아가서 전류를 정확히 측정할 수 없다.

17. ①  전압의 크기는 회로에 흐르는 전류의 세기에 비례한다.

③  전지를 직렬 연결하였을 때 높은 전압을 얻을 수 있다.

④  전지의 (＋)극과 (＋)극을, (－)극과 (－)극을 연결하는 방법은 병렬연결이다.

⑤  전지를 직렬 연결할 때의 전체 전압은 각 전지의 전압의 합과 같다.

18. ②  전류계를 전지에 직접 연결하면 너무 센 전류가 흘러 고장날 수 있다.

③  전압을 모르는 경우에는 측정할 수 있는 전류의 최댓값이 큰 (－)단자를 먼저 연결한다.

④  전류계의 (－)단자에는 전지의 (－)극을 연결한다.

⑤  전압계에는 (＋)단자가 1개 있다.

19. 전압계는 전압을 측정하려는 부분에 병렬로, 전류계는 직렬로 연결한다. 또한, (－)단자는 (－)극에, (＋)단자는 (＋)극에 연결한다.

20. 기울기＝[eqn: {전압} over {전류}]＝저항

21. 도선의 길이가 일정할 때 저항은 도선의 굵기에 반비례한다. 저항의 크기가 A > B > C이므로, 도선의 굵기는 C> B>A이다.

22. A의 저항 ＝ [eqn: R _{rmA} :R _{rmB} = rm {2``V} over {4``A} : {2``rmV} over {1``rmA} =1:4]

23. ㉠ 전류의 세기＝[eqn: {전압} over {저항}]＝[eqn: {3` rm V it} over {6` rm Ω it}]＝0.5A이다.

㉡ 저항의 크기＝[eqn: {전압} over {전류}]＝[eqn: {6` rm V it} over {3` rm A it}]＝2Ω이다.

㉢ 전압의 크기＝전류×저항＝20A✕10Ω＝200V이다.

24. 전체 저항＝[eqn: {전압} over {전류}]＝[eqn: {60`rmV} over {1`rmA}]＝ 60Ω

따라서 C의 저항＝60Ω－(20Ω＋10Ω)＝30Ω이다.

26. 스위치가 꺼져 있어도 전자는 도선 내부에 있으며, 일정한 방향으로 움직이지 않기 때문에 전류가 흐르지 않는 것이다.

27. 빗금 친 부분의 넓이는 저항×전류의 값으로 전압에 해당한다.

28. 도선의 저항이 일정할 때 도선에 흐르는 전류의 세기는 전압에 비례한다. 전압이 110V에서 220V로 되면, 전압이 2배가 되므로, 전류의 세기도 2배가 되어 275mA×2＝550mA가 흐르게 된다.

29. 병렬연결에서 각 저항에 흐르는 전류의 세기는 저항에 반비례한다. 저항이 [eqn: R _{1} >R _{2}]이므로, 전류의 세기는 [eqn: I _{1} <I _{2}]이다. 또한 전체 전류 [eqn: I=I _{1} +I _{2}]이므로, 전류의 세기를 비교하면 [eqn: I>I _{2} >I _{1}]이다.