전자유도 현상

전기기사 필기 2004년 3회 10번

Q문제

패러데이법칙에서 회로와 쇄교하는 전자속수를

ϕ [W b]

, 회로의 권회수를

N

이라 할 때 유도기전력

U

는 얼마인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

2 π μ N ϕ

유도기전력은 자속의 시간 변화율에 의존하며, 투자율(

μ

)이나 원주율(

π

)이 직접 포함된 형태는 패러데이 법칙의 기본 정의와 다릅니다.

4 π μ N ϕ

제시된 식은 유도기전력의 정의인 패러데이 법칙과 무관한 물리량들의 조합입니다.

- N \frac{d ϕ}{d t}

패러데이의 전자유도 법칙과 렌츠의 법칙에 의해 유도기전력은

U = - N \frac{d ϕ}{d t}

로 정의됩니다.

•

Step 1: 패러데이 법칙에 따라 유도기전력의 크기는 자속의 시간적 변화율(

\frac{d ϕ}{d t}

)에 비례합니다.

•

Step 2: 코일의 권수가

N

회일 때, 전체 유도기전력은 단일 코일 기전력의

N

배가 되어

N \frac{d ϕ}{d t}

가 됩니다.

•

Step 3: 렌츠의 법칙에 의해 기전력은 자속의 변화를 방해하는 방향으로 발생하므로 마이너스(-) 부호가 붙습니다.

\frac{1}{N} \frac{d ϕ}{d t}

유도기전력은 권수

N

에 비례하므로

N

은 분자에 위치해야 하며, 분모에 위치한 표현은 오답입니다.

유도기전력의 단위는 무엇인가요?

유도기전력의 단위는 전압과 동일한 볼트[V]를 사용합니다.

마이너스 부호가 없는

N \frac{d ϕ}{d t}

는 틀린 것인가요?

방향을 고려하지 않고 크기만을 나타낼 때는 마이너스 부호를 생략하기도 하지만, 법칙의 정의상 방향성을 나타내는 마이너스 부호가 포함되는 것이 정확합니다.