도선이 자계와 직각이 아닌 각도 $\theta$로 놓여 있다면 기전력은 어떻게 되나요?

도선이 자계와 이루는 각도가 $\theta$일 때, 유도 기전력은 $e = Blv \sin\theta$ 로 계산합니다.

도체의 운동에 의한 기전력

전기기사 필기 2004년 2회 8번

과목 / 챕터	전기자기학 / 전자유도 및 인덕턴스
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

자계 중에 이것과 직각으로 놓인 도선에

I [A]

의 전류를 흘리니

F [N]

의 힘이 작용하였다. 이 도선을

v [m / s]

의 속도로 자계와 직각으로 운동시키면 기전력은 몇

V

인가?

유사 문제 링크

2012-3-q10 2017-2-q10 2016-2-q4 2012-3-q3 2012-2-q13

선택지 분석

\frac{v I}{F}

오답 함정 분석

기전력의 단위와 맞지 않는 잘못된 수식입니다.

\frac{F ^{2} v}{I}

오답 함정 분석

힘의 제곱이 포함되어 기전력의 차원과 일치하지 않습니다.

\frac{F v}{I}

정답 상세 해설

자계 내에서 도선이 받는 힘과 운동 시 발생하는 기전력의 관계를 이용하여 유도 기전력을 구합니다.

•

Step 1: 자계

B

내에서 길이

l

인 도선에 전류

I

가 흐를 때 받는 힘

F

를 구합니다. 도선이 자계와 직각으로 놓여 있으므로

F = B I l

입니다.

•

Step 2: 위 식을 변형하여

B l

의 값을 구합니다.

B l = \frac{F}{I}

입니다.

•

Step 3: 이 도선이 속도

v

로 자계와 직각으로 운동할 때 발생하는 유도 기전력

e

를 구합니다.

e = B l v

입니다.

•

Step 4: Step 3의 식에 Step 2에서 구한

B l

값을 대입합니다.

e = (\frac{F}{I}) v = \frac{F v}{I}

입니다.

\frac{F v ^{2}}{I}

오답 함정 분석

속도의 제곱이 포함되어 기전력의 차원과 일치하지 않습니다.

자주 묻는 질문

도선이 자계와 직각이 아닌 각도

θ

로 놓여 있다면 기전력은 어떻게 되나요?

도선이 자계와 이루는 각도가

θ

일 때, 유도 기전력은

e = B l v sin θ

로 계산합니다.

플레밍의 왼손 법칙과 오른손 법칙은 각각 언제 사용하나요?

플레밍의 왼손 법칙은 전동기 원리로 자계 내에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘의 방향을 찾을 때 사용하며, 오른손 법칙은 발전기 원리로 자계 내에서 운동하는 도선에 유도되는 기전력의 방향을 찾을 때 사용합니다.

이 문제 바로 풀기