전자유도 현상

전기기사 필기 2006년 3회 17번

Q문제

정현파 자속의 주파수를 2배로 높이면 유기 기전력은 어떻게 되는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

변하지 않는다.

유기 기전력은 주파수에 정비례하므로, 주파수가 변하면 기전력의 크기도 변합니다.

2배로 증가한다.

정현파 자속의 주파수를 2배로 높이면 유기 기전력은 주파수에 비례하므로 2배로 증가합니다.

•

Step 1: 패러데이의 전자유도 법칙에 의해 유기 기전력

e

는 자속의 시간적 변화율에 비례하며,

e = - N \frac{d ϕ}{d t}

로 표현됩니다.

•

Step 2: 정현파 자속을

ϕ = Φ_{m} sin (ω t)

라고 할 때, 유기 기전력은

e = - N \frac{d}{d t} (Φ_{m} sin (ω t)) = - N ω Φ_{m} cos (ω t)

가 됩니다.

•

Step 3: 유기 기전력의 최댓값

E_{m} = N ω Φ_{m} = N (2 π f) Φ_{m}

이므로, 유기 기전력의 크기는 주파수

f

에 정비례합니다. 따라서 주파수가 2배가 되면 유기 기전력도 2배로 증가합니다.

4배로 증가한다.

유기 기전력은 주파수의 제곱이 아닌 1승에 비례하므로, 주파수가 2배가 되면 기전력도 2배가 됩니다.

1/2이 된다.

유기 기전력은 주파수에 반비례하지 않고 정비례하므로, 주파수가 2배가 되면 기전력은 1/2이 아닌 2배가 됩니다.

유기 기전력의 크기를 결정하는 요소는 무엇인가요?

유기 기전력의 크기는 코일의 권수, 자속의 최댓값, 그리고 자속이 변화하는 주파수에 비례하여 결정됩니다.

자속이 정현파가 아닌 직류(일정) 상태라면 유기 기전력은 어떻게 되나요?

자속이 시간에 따라 변하지 않으면 자속의 시간적 변화율이 0이 되므로, 유기 기전력은 발생하지 않습니다.