도체의 운동에 의한 기전력
전기기사 필기 2005년 1회 19번
| 과목 / 챕터 | 전기자기학 / 전자유도 및 인덕턴스 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
원형코일이 평등 자계 내에 지름을 축으로 하여 회전하고 있을 때 코일에 유기되는 기전력의 주파수는?
선택지 분석
1
회전속도와 코일의 권수에 의해 결정된다.
오답 함정 분석
코일의 권수는 유기 기전력의 크기(전압)를 결정하는 요소이며, 주파수와는 무관합니다.
2
자계와 지름축과의 사이각에 의해 변화된다.
오답 함정 분석
자계와 축의 각도는 기전력의 최대값이나 위상에 영향을 줄 수 있으나 주파수를 결정하지는 않습니다.
회전수에 의해서만 결정된다.
정답 상세 해설
유기 기전력의 발생 원리를 파악합니다. 평등 자계 내에서 코일이 회전하면 코일을 관통하는 자속의 양이 시간에 따라 변하며, 패러데이의 전자유도 법칙에 의해 기전력이 유기됩니다.
•
기전력의 순시치 공식을 확인합니다. 유기 기전력 로 표현되며, 여기서 는 각속도입니다.
•
주파수와 회전수의 관계를 도출합니다. 각속도 이며, 이때 는 초당 회전수(rps)와 동일합니다. 따라서 기전력의 주파수는 코일의 회전수에 의해서만 결정됩니다.
4
회전방향과 회전속도에 의해 결정된다.
오답 함정 분석
회전 방향은 기전력의 위상이나 극성을 결정할 뿐 주파수 수치 자체를 결정하지는 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
코일의 권수가 많아지면 주파수도 높아지나요?
아니요, 권수는 유기 기전력의 크기(전압)를 높이는 역할을 하며 주파수와는 직접적인 상관관계가 없습니다.
Q.
회전수와 주파수는 어떤 관계인가요?
발전기 원리에 따라 코일이 1회전 할 때 기전력도 1주기를 형성하므로, 초당 회전수(rps)가 곧 주파수(Hz)가 됩니다.