도체의 운동에 의한 기전력

전기기사 필기 2007년 1회 19번

Q: 도선봉이 이동할 때 유도 기전력은 어떻게 계산하나요?

자속밀도 $B$, 도선의 길이 $d$, 이동 속도 $V$의 곱인 $E = B d V$로 계산합니다.

Q: 저항에서 소비되는 전력은 어떤 공식을 사용하나요?

전압 $E$와 저항 $R$이 주어졌을 때, 소비 전력 $P$는 $P = \frac{E^2}{R}$ 공식을 사용하여 계산합니다.

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

Q문제

그림과 같이 평등자장 및 두 평행 도선이 놓여 있을 때 두 평행 도선상을 한 도선봉이

V [m / s]

의 일정한 속도로 이동한다면 부하

R [Ω]

에서 줄열로 소비되는 전력

[W]

은 어떻게 표시되는가? (단, 도선봉과 두 평행 도선은 완전도체로 저항이 없는 것으로 한다.)

유사 문제 링크

2006-2-q9 2003-1-q10 2018-1-q19 2006-3-q3 2005-1-q7

선택지 분석

\frac{B d ^{2} V ^{2}}{R}

오답 함정 분석

유도 기전력의 제곱을 계산할 때 자속밀도 B의 제곱을 누락한 오답입니다.

\frac{B ^{2} d V ^{2}}{R}

오답 함정 분석

유도 기전력의 제곱을 계산할 때 도선의 길이 d의 제곱을 누락한 오답입니다.

\frac{B ^{2} d ^{2} V ^{2}}{R}

정답 상세 해설

도선봉이 자계 속을 이동할 때 발생하는 유도 기전력과 저항에서 소비되는 전력 공식을 통해 도출할 수 있습니다.

•

Step 1: 자속밀도

B [T]

내에서 길이

d [m]

인 도선이 속도

V [m / s]

로 이동할 때 발생하는 유도 기전력

E

는

E = B d V [V]

입니다.

•

Step 2: 저항

R [Ω]

에서 소비되는 전력

P

는

P = \frac{E ^{2}}{R} [W]

입니다.

•

Step 3: 유도 기전력

E

를 전력 공식에 대입하면

P = \frac{( B d V ) ^{2}}{R} = \frac{B ^{2} d ^{2} V ^{2}}{R} [W]

가 됩니다.

\frac{B ^{2} d ^{2} V ^{2}}{2 R}

오답 함정 분석

전력 공식에 불필요한 상수 2가 분모에 포함된 오답입니다.

자주 묻는 질문

도선봉이 이동할 때 유도 기전력은 어떻게 계산하나요?

자속밀도

B

, 도선의 길이

d

, 이동 속도

V

의 곱인

E = B d V

로 계산합니다.

저항에서 소비되는 전력은 어떤 공식을 사용하나요?

전압

E

와 저항

R

이 주어졌을 때, 소비 전력

P

는

P = \frac{E ^{2}}{R}

공식을 사용하여 계산합니다.

이 문제 바로 풀기