도체의 운동에 의한 기전력

전기기사 필기 2020년 3회 6번

Q: 자계와 직각으로 이동한다는 조건은 수식에서 어떻게 적용되나요?

기전력 공식 $e = Blv\sin\theta$에서 $\theta$가 $90^\circ$가 되므로 $\sin 90^\circ = 1$을 적용합니다.

Q: 도체의 길이를 cm에서 m로 변환해야 하나요?

네, 자속밀도가 $\text{Wb/m}^2$ 단위이므로 도체의 길이도 반드시 $\text{m}$ 단위로 변환하여 계산해야 합니다.

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

Q문제

자속밀도가

10 Wb/m^{2}

인 자계 내에 길이

4 cm

의 도체를 자계와 직각으로 놓고 이 도체를

0.4

초 동안

1 m

씩 균일하게 이동하였을 때 발생하는 기전력은 몇

V

인가?

유사 문제 링크

2008-3-q14 2005-3-q13 2014-1-q15 2020-2-q4 2007-1-q19

선택지 분석

정답 상세 해설

자계 내에서 운동하는 도체에 발생하는 유도 기전력은 1V입니다.

•

Step 1: 주어진 물리량을 SI 단위로 변환합니다. 자속밀도

B = 10 Wb/m^{2}

, 도체의 길이

l = 4 cm = 0.04 m

, 이동 시간

t = 0.4 s

, 이동 거리

d = 1 m

입니다.

•

Step 2: 도체의 이동 속도

v

를 계산합니다.

v = \frac{d}{t} = \frac{1}{0.4} = 2.5 m/s

입니다.

•

Step 3: 유도 기전력 공식

e = B l v sin θ

를 적용합니다. 자계와 직각으로 이동하므로

θ = 9 0^{\circ}

입니다. 따라서

e = 10 \times 0.04 \times 2.5 \times sin 9 0^{\circ} = 1 V

입니다.

오답 함정 분석

도체의 이동 속도나 길이를 잘못 대입하여 계산한 오답입니다.

오답 함정 분석

유도 기전력 공식의 변수 대입 과정에서 산술적인 오류가 발생한 오답입니다.

오답 함정 분석

도체의 길이를 m로 변환하지 않고 cm 단위 그대로 계산식에 대입할 경우 도출되는 오답입니다.

자주 묻는 질문

자계와 직각으로 이동한다는 조건은 수식에서 어떻게 적용되나요?

기전력 공식

e = B l v sin θ

에서

θ

가

9 0^{\circ}

가 되므로

sin 9 0^{\circ} = 1

을 적용합니다.

도체의 길이를 cm에서 m로 변환해야 하나요?

네, 자속밀도가

Wb/m^{2}

단위이므로 도체의 길이도 반드시

m

단위로 변환하여 계산해야 합니다.

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