전자유도 현상

전기기사 필기 2009년 1회 10번

Q문제

저항

10 [Ω]

의 코일을 지나는 자속이

ϕ = 5 sin 10 t [W b]

일 때, 유도기전력에 의한 전류

[A]

의 최대값은?

유사 문제 링크

선택지 분석

유도기전력의 미분 과정을 생략하거나 잘못된 수식을 적용하여 도출한 오답입니다.

자속을 미분할 때 각속도 성분을 곱하지 않고 계산하여 도출한 오답입니다.

패러데이의 전자유도 법칙과 옴의 법칙을 이용하여 전류의 최대값을 도출합니다.

•

Step 1: 패러데이의 전자유도 법칙에 따라 유도기전력

e

를 계산합니다.

e = - \frac{d ϕ}{d t} = - \frac{d}{d t} (5 sin 10 t) = - 50 cos 10 t [V]

입니다.

•

Step 2: 계산된 유도기전력 식에서 전압의 최대값

E_{ma x}

는

50 [V]

입니다.

•

Step 3: 옴의 법칙(

I = \frac{V}{R}

)을 적용하여 전류의 최대값

I_{ma x}

를 구합니다.

I_{ma x} = \frac{50}{10} = 5 [A]

입니다.

10A

유도기전력의 최대값을 구한 후 저항으로 나누는 과정을 누락하거나 각속도를 전류로 착각한 오답입니다.

유도기전력을 구할 때 왜 자속을 시간에 대해 미분하나요?

패러데이의 전자유도 법칙에 따라, 코일에 유도되는 기전력의 크기는 코일을 통과하는 자속의 시간적 변화율에 비례하기 때문입니다.

전류의 최대값은 어떻게 구하나요?

유도기전력의 식을 구한 후 그 식의 진폭(최대값)을 찾고, 이를 코일의 저항으로 나누어 옴의 법칙을 적용하면 전류의 최대값을 구할 수 있습니다.