선로정수

전기기사 필기 2011년 3회 39번

Q문제

전선에 전류가 흐르면 열이 발생한다. 이 경우 관계되는 법칙은?

유사 문제 링크

선택지 분석

패러데이 법칙

패러데이 법칙은 전자기 유도 현상이나 전기 분해 시 석출되는 물질의 양에 관한 법칙으로 발열 현상과는 직접적인 관계가 없습니다.

쿨롱의 법칙

쿨롱의 법칙은 두 전하 사이에 작용하는 정전기력의 크기를 결정하는 법칙입니다.

옴의 법칙

옴의 법칙은 전압, 전류, 저항 사이의 비례 관계를 나타내는 법칙이며 에너지 변환인 발열 현상을 직접 정의하지 않습니다.

줄의 법칙

줄의 법칙은 도체에 전류가 흐를 때 발생하는 열에너지를 설명하는 물리 법칙입니다.

•

Step 1: 전류가 저항이 있는 도체를 흐를 때 전기에너지가 열에너지로 변환되는 현상을 이해합니다.

•

Step 2: 발생한 열량 H는 전류의 제곱(I^2), 저항(R), 시간(t)에 비례한다는 수식 H = I^2Rt [J]를 적용합니다.

•

Step 3: 이를 열량 단위인 칼로리로 환산하면 H = 0.24 I^2Rt [cal]가 되며, 전선에서의 발열 현상을 정의하는 핵심 원리임을 확인합니다.

줄의 법칙에서 발생하는 열량의 단위는 무엇인가요?

기본 단위는 줄(J)이며, 공학적으로는 칼로리(cal) 단위를 자주 사용합니다. 1[J]은 약 0.24[cal]에 해당합니다.

전선의 저항이 커지면 발열량은 어떻게 되나요?

줄의 법칙(H=I^2Rt)에 따라 전류와 시간이 일정할 때 저항이 커질수록 발생하는 열량도 비례하여 증가합니다.