중학도 역시 중학 전 원 단 료 무 의 강 과학 2 필수 탐구 실험 클립 영상 제공 무료 강의 제공 개념책 실전책 미니북 1 II. 전기와 자기 전기의 발생 1 마찰 전기 ✚ 마찰 전기 1. 마찰 전기 : 서로 다른 두 물체 사이의 마찰로 발생한 전기 전기와는 달리 한 곳에 머물러 있 마찰 전기는 전선을 따라 흐르는 어서 정전기라고도 한다. 2. 전기력: 전기를 띤 물체 사이에 작용하는 힘 ✚ 원자의 구조 ⑴ 다른 종류의 전하를 띤 물체 사이에는 서로 끌어당기는 힘이 작용한다. 원자는 (+)전하를 띤 원자핵과 ⑵ 같은 종류의 전하를 띤 물체 사이에는 서로 밀어내는 힘이 작용한다. (-)전하를 띤 전자로 구성되며, (+)전하의 양과 (-)전하의 양이 같아 전기를 띠지 않는다. ▲ 대전된 물체 사이에 작용하는 힘 3. 대전과 대전체 플라스틱 막대 ⑴ 대전: 물체가 전기를 띠는 현상 ⑵ 대전체: 전기를 띤 물체 ⑶ 물체가 대전되는 과정 ① 마찰 전에는 플라스틱 막대와 털가죽은 전기를 띠지 전자 원자핵 털가죽 ✚ 정전기 유도 않는다. 알루미늄 깡통에 (-)대전체를 가 ② 털가죽에서 플라스틱 막대로 전자가 이동한다. ③플라스틱 막대는 (-)전하로 대전되고, 털가죽은 (+)전하로 대전된다. 까이 하면 전자의 이동으로 깡통에 서 대전체와 가까운 쪽은 (+)전하 가 유도되고, 대전체에서 먼 쪽은 2 정전기 유도 (-)전하가 유도된다. 따라서 알루 1. 정전기 유도: 대전되지 않은 물체에 대전체를 가까이 했을 때 물체의 양쪽에 서로 다른 종류 의 전하가 유도되는 현상 미늄 깡통과 대전체 사이에는 서로 끌어당기는 힘이 작용하여 알루미 늄 깡통이 대전체 쪽으로 움직인다. ⑴ 대전체와 가까운 쪽: 대전체와 다른 종류의 전하가 유도된다. ⑵ 대전체에서 먼 쪽: 대전체와 같은 종류의 전하가 유도된다. (-)대전체를 가까이 할 때 전자 이동 (+)대전체를 가까이 할 때 전자 이동 전자 이동 () 대전체 () 대전체 )전기를 띤다. ( 전자 이동 ( ) 대전체 ( ) 대전체 ✚ 검전기의 구조 ()전기를 띤다. ( )전기를 ()전기를 띤다. 띤다. ( )전기를 띤다. ( )전기를 ()전기를 띤다. 띤다. 위쪽에 금속판이 있고, 금속판과 연 ()전기를 띤다. 결된 금속 막대 아래쪽에 얇은 금 속박 두 장이 붙어 있다. 2. 검전기 : 정전기 유도 현상을 이용하여 물체의 대전 여부를 알아보는 기구 ⑴ (-)대전체를 검전기 금속판에 가까이 할 때 ① 금속판의 전자는 (-)대전체로부터 밀어내는 방향으로 힘을 3. 검전기로 물체의 대전 여부 확인 ✚ 대전체에 대전된 전하의 양 금속판 검전기를 가까이 할 때 금속박이 벌어지는 정도를 보면 대전체가 띤 전하의 양을 확인할 수 있다. 받는다. ② 전자가 금속판에서 금속박으로 이동한다. ③ 두 금속박이 모두 (-)전기를 띠어 금속박이 벌어진다. ⑵ (+)대전체를 검전기 금속판에 가까이 할 때: 금속박은 모두 (+)전 기를 띠어 금속박이 벌어진다. 34 전하의 양이 많을 때 전하의 양이 적을 때 금속박 ▲ 물체의 대전 여부 확인 EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 34 19. 11. 14. 오전 9:57 기초 섭렵 문제 마찰 전기 서로 다른 두 물체 사이의 마 찰로 발생한 전기를 정답과 정답과해설 해설 10쪽 3쪽 01 그림에서 전하를 띤 두 물체 사이에 작용하는 힘을 쓰시오. ⑴ ⑵ ⑶ 라고 한다. 전기를 띤 물체 사이에 작용 하는 힘을 이라고 한 다. 물체가 전기를 띠는 현상을 , 전기를 띤 물체를 라고 한다. 서로 다른 두 물체를 마찰하 면 한 물체에서 다른 물체로 가 이동하므로 두 물체는 전기를 띤다. 02 서로 다른 두 물체를 마찰하여 생기는 전기에 대한 설명으로 옳은 것은 표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ( ⑴ 서로 다른 두 물체를 마찰하면 (+)전하가 이동한다. ( ⑵ 빗에 머리카락이 달라붙는 것은 마찰 전기 때문이다. ( ⑶ 마찰 전기는 한 곳에 머물러 있으므로 정전기라고도 한다. ⑷ 서로 다른 두 물체를 마찰하면 전자를 잃은 물체는 (+)전하를 띤다. ( ) ) ) ) 03 그림은 털가죽으로 플라스틱 막대를 문지르는 모습이다. 플라스틱 막대 털가죽 마찰 전 마찰할 때 마찰 후 ⑴ 마찰 전 털가죽과 플라스틱 막대가 띠는 전하를 쓰시오. ⑵ 마찰할 때 전자의 이동 방향을 쓰시오. ⑶ 마찰 후 털가죽과 플라스틱 막대가 띠는 전하를 쓰시오. 정전기 유도 대전되지 않은 물체에 대전체 를 가까이 했을 때 물체의 양 쪽에 서로 다른 종류의 전하 가 유도되는 현상을 라고 한다. 는 정전기 유도 현상을 이용하여 물체의 대전 여부를 알아보는 기구이다. 04 그림은 대전되지 않은 금속 숟가락에 (-)전하를 띠는 빨 것은 표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. 대를 가까이 가져간 모습이다. 이에 관한 설명으로 옳은 ( ) ⑴ A 부분은 (+)전하를 띤다. ( ) ⑵ A에서 B쪽으로 전자가 이동한다. ⑶ 빨대와 금속 숟가락 사이에는 밀어내는 힘이 작용 한다. ( 금속 숟가락 # 유리컵 빨대 ) 05 그림과 같이 검전기 금속판에 (-)대전체를 가까이 하였다. ⑴ 검전기 내에서 전자의 이동 방향을 쓰시오. ⑵ 검전기의 금속판이 띠는 전하를 쓰시오. ⑶ 검전기의 금속박이 띠는 전하를 쓰시오. ⑷ 금속박의 움직임을 쓰시오. " 금속판 금속박 1. 전기의 발생 35 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 35 19. 11. 14. 오전 9:57 1. 전기의 발생 필수 탐구 마찰 전기를 이용하여 정전기 유도 현상 실험하기 목표 과정 마찰 전기를 이용하여 정전기 유 1 검전기의 금속판에 대전되지 않은 플라스 도 현상이 일어나는 과정을 설명 플라스틱 막대 틱 막대를 가까이 하고 금속박을 관찰한다. 할 수 있다. 2 검전기의 금속판에 털가죽으로 문질러 (-)전기를 띤 플라스틱 막대를 가까이 하 검전기는 금속판이 달린 금속 막 털가죽 검전기 명주 헝겊 유리 막대 고 금속박을 관찰한다. 3 검전기의 금속판에 명주헝겊으로 문질러 대를 유리병 안에 넣어 만든 것 (+)전기를 띤 유리 막대를 가까이 하고 금속박을 관찰한다. 으로, 금속 막대 끝에는 얇고 가 벼운 금속박이 붙어 있다. 결과 (-)대전체와 (+)대전체를 가까이 할 때 검전기 내의 전자의 이동과 금속박의 변화는 다음과 같다. ()대전체 금속판의 전자는 (-)대전체로부터 밀어내는 방향으 로 힘을 받는다. ( 전자 이동 전자 이동 대전체를 가까이 하기 전 두 금속박이 (-)전기를 띠어 금속박이 벌어진다. )대전체 금속박의 전자는 (+)대전체로부터 당기는 방향으로 힘을 받는다. 두 금속박이 (+)전기를 띠어 금속박이 벌어진다. 정리 1 금속박의 움직임 ① 대전되지 않은 플라스틱 막대를 가까이 하면 검전기의 금속판과 금속박에 전하 가 유도되지 않는다. 그 결과 금속박에는 아무런 변화가 없다. ② 대전된 플라스틱 막대나 유리 막대를 가까이 하면 검전기의 금속판과 금속박에 대전체와 검전기 내의 전자 사이 전하가 유도된다. 그 결과 두 금속박 사이에는 서로 밀어내는 힘이 작용하여 금 에 전기력이 작용하여 금속박은 속박이 벌어진다. 대전체와 같은 종류의 전하를 띠 게 된다. 2 검전기의 금속판과 금속박의 전하 분포 ① (-)전하로 대전된 플라스틱 막대를 검전기의 금속판에 가까이 하면 금속판의 전 자가 전기력을 받아 금속박 쪽으로 이동한다. 따라서 검전기의 금속판에는 (+) 전하가 유도되고, 금속박에는 (-)전하가 유도된다. ② (+)전하로 대전된 유리 막대를 검전기의 금속판에 가까이 하면 금속박의 전자가 전기력을 받아 금속판 쪽으로 이동한다. 따라서 검전기의 금속판에는 (-)전하가 유도되고, 금속박에는 (+)전하가 유도된다. 36 EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 36 19. 11. 14. 오전 9:57 정답과 해설 10쪽 수행 평가 섭렵 문제 마찰 전기를 이용하여 정전기 유도 현상 실험하기 검전기는 정전기 유도 현상을 이용하여 물체의 여부를 알아보는 기기이다. 검전기의 금속판에 되지 않은 물체를 가까이 하면 금 1 털가죽으로 빨대를 마찰하였다. 이에 대한 설명으로 플라스틱 빨대 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고르시오. 털가죽 보기 ㄱ. 털가죽에서 빨대로 전자가 이동한다. ㄴ. 비가 오거나 습한 날씨에 실험이 잘 된다. ㄷ. 털가죽과 빨대는 서로 다른 종류의 전하를 띤다. 속박은 움직이지 않는다. 검전기의 금속판에 대전체를 가까이 하면 이 벌어진 다. 검전기의 금속판에 대전체를 가까이 하면 금속판은 대전체 와 종류의 전하가 유도 되고, 금속박은 대전체와 종류의 전하가 유도된다. 2 그림과 같이 (+)대전체를 검전기의 금속판에 가까이 하였다. 이때 검전기 내에서의 전자의 이동을 쓰고, 금속판과 금속박이 금속판 ( 띠는 전하를 각각 쓰시오. •전자의 이동: ( )대전체 ) •금속판이 띠는 전하: ( ) •금속박이 띠는 전하: ( ) 금속박 3 그림과 같이 (-)대전체를 대전되지 않은 검전기의 금속판에 가까 ()대전체 이 하였다. 이때 검전기의 금속판과 금속박에 유도되는 전하의 종 금속판 류와 금속박의 움직임을 옳게 짝지은 것은? ① (-)전하 ② (+)전하 ③ (-)전하 ④ (+)전하 ⑤ (-)전하 금속판 (+)전하 금속박 움직임 (-)전하 벌어진다. (+)전하 벌어진다. (-)전하 (+)전하 금속 막대 벌어진다. 금속박 벌어진다. 아무런 변화가 없다. 4 검전기를 이용하여 알아볼 수 있는 것을 <보기>에서 있는 대로 고르시오. 보기 ㄱ. 물체의 대전 여부 ㄴ. 대전체가 띠는 전하의 종류 ㄷ. 대전체에 대전된 전하의 양 비교 ㄹ. 대전체와 마찰한 물질의 종류 5 대전되지 않은 검전기의 금속판에 (-)대전체를 접촉시킨 후 멀리하였다. 이때 검전기의 금속판과 금속박이 띠는 전하의 종 금속판 류를 각각 쓰시오. •금속판이 띠는 전하: ( ) •금속박이 띠는 전하: ( ) 금속 막대 금속박 1. 전기의 발생 37 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 37 19. 11. 14. 오전 9:57 1. 전기의 발생 내신 기출 문제 1 2 마찰 전기 01 그림은 두 물체 (가), (나)를 서로 마찰하기 전과 후의 전하 분포를 나타낸 것이다. (가) (가) (나) (나) 마찰하기 전 마찰한 후 다음 설명 중 옳은 것은? ① 마찰 후 (가)는 전자를 얻었다. ② 마찰 후 (가)는 (+)전하로 대전되었다. ③ 마찰 후 (나)의 (-)전하의 양이 감소하였다. ④ 마찰할 때 원자핵은 (가)에서 (나)로 이동하였다. ⑤ 마찰 후 (가)와 (나) 사이에는 서로 밀어내는 힘이 ① 풍선은 대전되었다. ② 털가죽은 대전되지 않았다. ③ 털가죽과 풍선 사이에 마찰력이 작용한다. ④ 털가죽과 풍선 사이에서 전자가 이동하였다. ⑤ 털가죽과 풍선은 서로 같은 종류의 전하를 띠고 있다. 중요 면장갑으로 마찰한 빨대 ㉠과 ㉡을 그림과 같이 서로 가까이 하였다. 이에 대한 설명으로 옳 지 않은 것은? ① 면장갑과 빨대 사이에 전 빨대 ㉡ 빨대 ㉠ 자가 이동한다. ② 빨대 ㉠과 ㉡은 서로 다른 종류의 전하를 띤다. ③ 빨대와 면장갑에 마찰 전기가 발생한다. ④ 빨대 ㉠과 ㉡ 사이에는 밀어내는 힘이 작용한다. ⑤ 빨대와 면장갑 사이에는 끌어당기는 힘이 작용한다. 38 중요 04 그림은 대전되지 않은 금속 숟가락에 (-)전하를 띠는 빨 대를 가까이 가져간 모습이 다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? " 금속 숟가락 # 유리컵 ① A 부분은 (-)전하를 띤다. ② A에서 B 쪽으로 전자가 이동한다. ③ 빨대와 B 부분은 다른 종류의 전하를 띤다. ④ A 부분과 B 부분이 띠는 전하의 종류는 같다. ⑤ 빨대와 금속 숟가락 사이에는 밀어내는 힘이 작용 빨대 한다. 같이 플라스틱 막대와 털가죽을 알루미늄 깡통에 각각 가 까이 하였다. 고무풍선 선과 털가죽을 마찰 한 다음 털가죽을 털가죽 고무풍선에 가까이 하였더니 고무풍선 과 털가죽이 서로 당기는 방향으로 힘이 작용하였다. 이에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면? (정답 2개) 03 정전기 유도 05 플라스틱 막대와 털가죽을 마찰한 다음 그림 (가), (나)와 작용한다. 02 그림과 같이 고무풍 정답과 해설 10쪽 털가죽 플라스틱 막대 알루미늄 깡통 알루미늄 깡통 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (정답 2개) (가) (나) ① (가)에서 알루미늄 깡통이 끌려온다. ② (나)에서 알루미늄 깡통이 밀려간다. ③ (가)에서만 정전기 유도 현상이 일어난다. ④ (가)의 알루미늄 깡통 내에서 전자가 이동한다. ⑤ (나)의 알루미늄 깡통 내에서 원자핵이 이동한다. 06 그림과 같이 (+)대전체를 대전되지 중요 않은 검전기의 금속판에 가까이 하였 다. 이때 검전기의 금속판과 금속박 에 유도되는 전하의 종류와 금속박의 움직임을 쓰시오. ( )대전체 금속판 금속박 ⑴ 금속판에 유도되는 전하: ⑵ 금속박에 유도되는 전하: ⑶ 금속박의 움직임: EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 38 19. 11. 14. 오전 9:57 고난도 실력 향상 문제 서논술형 유형 연습 정답과 해설 11쪽 01 그림은 가벼운 대전체 A ~D를 실에 매달아 놓은 모습을 나타낸 것이다. D 가 (+)전하를 띠고 있다 " # $ % 면, A ~ C 가 띤 전하의 종류를 옳게 짝지은 것은? (단, A, B, C, D의 전하의 양은 같다.) A B C A ① (-) (-) (+) ③ (+) (-) (+) ⑤ (+) (+) (-) 정답과 해설 11쪽 예제 B 01 검전기에 (-)대전체를 가까이 하면 금속박이 벌어지고, 이 상태에서 손가락을 금속판에 접촉하면 그림과 같이 벌어져 있던 금속박이 오므라든다. C ② (+) (-) (-) ④ (-) (+) (+) 이 과정을 검전기에서 전하의 이동으로 설명하시오. 02 그림과 같이 (+)전하를 띤 유리 막대를 대전되지 않은 금 속 막대의 A 쪽에 가까이 한 다음, (+)전하를 띤 고무풍선 을 B 쪽에 가까이 하였다. Tip 검전기 내의 자유 전자는 이동이 자유로우므로 대전체를 검 전기에 가까이 하면 검전기 내에서 전자가 이동하며, 손가락을 대 면 손가락을 따라 전자가 이동한다. Key Word 검전기, 대전체, 손가락 [설명] 검전기 내의 자유 전자는 검전기 내에서 자유롭게 이동할 수 있고, 사람의 몸을 통해서도 이동할 수 있다는 사실을 알고 있 으면 해결할 수 있다. " ( 금속 막대 [모범 답안] (-)대전체를 금속판에 가까이 하면 금속판의 전자가 # 금속박으로 이동하여 금속박이 벌어지고, 손가락을 대면 금속박의 )전하를 띤 유리 막대 ( 전자가 손가락을 따라 빠져나가므로 금속박은 오므라든다. )전하를 띤 고무풍선 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 금속 막대의 A 쪽은 (-)전하를 띤다. ② 금속 막대의 B 쪽은 (+)전하를 띤다. ③ 풍선은 B로부터 밀어내는 방향의 힘을 받는다. ④ (-)전하를 띤 대전체를 A 쪽에 가까이 하면 풍선 실전 연습 01 빨대 A와 B를 각각 털가죽으로 문지른 다음, 그림 (가)와 같이 장치하고 B를 가까이 하였다. # " 과 B는 서로 밀어내는 방향의 힘을 작용한다. ⑤ (+)전하를 띤 유리 막대를 1개 더 A에 가까이 하 면 풍선에 작용하는 힘이 더 커진다. 03 (-)전하로 대전된 검전기의 금속 박이 벌어져 있을 때 금속판에 대 전체를 가까이 하였더니 금속박 이 오므라들었다. 다음 설명 중 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고르시오. " 털가죽 고무찰흙 ⑴ A의 움직임을 쓰고 그 까닭을 설명하시오. (가) 대전체 ㄱ. 대전체는 (+)전하를 띠고 있다. 보기 ㄷ. 금속박이 띠는 (-)전하의 양이 감소하였다. ㄴ. 금속판에서 금속박으로 전자가 이동하였다. (나) ⑵ 이번에는 그림 (나)와 같이 털가죽을 가까이 할 때 A의 움직임을 쓰고 그 까닭을 설명하시오. Tip 털가죽으로 빨대를 마찰하면 털가죽과 빨대는 다른 종류의 전하를 띤다. 이때 털가죽으로 마찰한 빨대는 모두 같은 종류의 전 하를 띤다. Key Word 털가죽, 빨대, 마찰 전기 ㄹ. 금속판에서 금속박으로 (+)전하가 이동하였다. 1. 전기의 발생 39 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 39 19. 11. 14. 오전 9:57 2 II. 전기와 자기 전류와 전압 ✚ A(암페어) 1 전류 클수록 1초 동안 전선의 한 단면을 전류의 단위이다. 전류의 세기가 ⑴ 전류의 단위: A (암페어) 또는 mA(밀리암페어)를 사용 1. 전류: 전하의 흐름 지나는 전하의 양이 더 많은 것을 •1 A=1000 mA 의미한다. 전자 전자가 전지의 ()극에서 ( )극 쪽으로 이동한다. ✚ 전류계의 사용법 영점 조절 나사 전자의 이동 방향 0 0 10 ) 20 10 0 1 1 A 2 50mA 500mA 5A COM ( ()극 ③ 전류의 방향은 전자의 이동 방향과 반대 방향이다. () 2. 도선 내에서의 전자의 흐름 ⑴ 전류가 흐르지 않을 때: 전자들이 여러 방향으로 불규칙하 10 5 5 3 ( 전류의 방향 동한다. () 30 15 ⑵ 전류의 측정: 전류계 를 사용하여 측정한다. ⑶ 전류의 방향과 전자의 이동 방향 ① 전류의 방향: 전지의 (+)극에서 (-)극 쪽으로 흐른다. ② 전자의 이동 방향: 전지의 (-)극에서 (+)극 쪽으로 이 ▲ 전류의 방향과 전자의 이동 방향 )극 ( ) 전류계는 측정하려는 부분에 직렬 로 연결하고, (+)단자는 전지의 (+)극 쪽에, (-)단자는 전지의 ⑵ 전류가 흐를 때: 전자들이 전지의 (-)극에서 (+)극 쪽으로 이동한다. 게 움직인다. (-)극 쪽에 연결한다. 또 전류값을 모를 때는 가장 큰 (-)단자에 먼저 연결한다. ✚ 전류의 방향과 전자의 이동 방 향이 반대인 까닭 전류의 방향은 과거에 양전하의 이 동 방향으로 정하였기 때문에, 실 2 전압 제로 전자가 이동하는 방향과는 반 대이다. ⑴ 전압의 단위: V (볼트)를 사용 ⑵ 전압의 측정: 전압계 를 사용하여 측정한다. ⑶ 전압에 의해 전류가 흐르는 것은 밸브를 열면 물의 높이차 1. 전압: 전류를 흐르게 하는 원인 ✚ V(볼트) 물의 흐름 전압의 단위이다. 전압이 큰 전지일 수록 전자는 더 많은 에너지를 얻 밸브 에 의해 물이 흐르는 것으로 비유할 수 있다. ▲ 물의 높이차에 의한 물의 흐름 ⑷ 전지의 전압은 물의 높이차와 같은 역할을 하여 전선 내의 는다. 전자를 계속 이동시켜 전류가 흐르게 한다. ✚ 전압계의 사용법 2. 물 흐름 모형과 전기 회로: 전기 회로에서 전류는 물의 흐름에 비유할 수 있다. 1 3 2 0 펌프 50 mA 전선 수로 400 50 0 4 5 V 200 mA 5A COM ( ) 전구 물레방아 밸브 300 200 100 0 () () 전지 ( ) 전압계는 측정하려는 부분에 병렬 스위치 (가) 물 흐름 모형 40 로 연결하고 (+)단자는 전지의 (+)극 쪽에 (-)단자는 전지의 (-) (나) 전기 회로 물 흐름 모형 물의 흐름 펌프 밸브 물레방아 수로 전기 회로 전류 전지 스위치 전구 전선 극 쪽에 연결한다. 또 전압값을 모 를 때는 가장 큰 (-)단자에 먼저 연결한다. EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 40 19. 11. 14. 오전 9:57 기초 섭렵 문제 전류 전하의 흐름을 라고 하 며, 단위는 (암페어)를 사용 한다. 전류는 전지의 극에서 극 쪽으로 흐르며, 전자는 전지의 극에서 극 쪽으로 이동한 정답과 정답과해설 해설 12쪽 3쪽 01 전류에 대한 설명으로 옳은 것은 표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ⑴ 전류는 전하의 흐름이다. ⑵ 1 A는 100 mA이다. ⑶ 전류는 전류계를 사용하여 측정한다. ⑷ 전류의 단위는 A(암페어), mA(밀리암페어)를 사용한다. ( ) ( ) ( ) ( ) 다. 02 그림과 같이 전지에 도선과 꼬마전구를 연결하여 전기 회로 꼬마전구 를 구성하였다. ⑴ 전기 회로에 흐르는 전류의 방향을 전지의 극을 이 용하여 쓰시오. 전지 ⑵ 전기 회로에서 전자의 이동 방향을 전지의 극을 이 용하여 쓰시오. 전압 전류를 흐르게 하는 원인을 이라고 하며, 단위는 (볼트)를 사용한다. 에 의해 전류가 흐르는 (-)극 (+)극 03 전압에 대한 설명으로 옳은 것은 표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ⑴ 전압은 전류를 흐르게 하는 원인이다. ⑵ 전압의 단위는 V(볼트)를 사용한다. ⑶ 전압은 전압계를 사용하여 측정한다. ( ) ( ) ( ) 것은 밸브를 열면 물의 차에 의해 물이 흐르는 것으 로 비유할 수 있다. 물 흐름 모형과 전기 회로에 서 물의 흐름은 에 비유 할 수 있고, 펌프는 에 비 유할 수 있다. 04 다음은 전류를 흐르게 하는 원인에 대한 설명이다. ㉠~㉣에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오. ( ㉠ )에 의해 전류가 흐르는 것은 오른쪽 그림 과 같은 장치에서 밸브를 열면 물의 ( ㉡ )에 의 해 물이 흐르는 것으로 비유할 수 있다. 따라서 물의 흐름 ( ㉢ )는 전기 회로에서 ( ㉣ )을 계속 유지 하는 역할을 한다. 밸브 05 다음은 물 흐름 모형과 전기 회로를 비교 것이다. 물 흐름 모형 물의 흐름 펌프 밸브 물레방아 수로 전기 회로 ㉠ ㉡ 스위치 ㉢ 전선 ) •㉢: ( ) ㉠~㉢에 들어갈 알맞은 말을 쓰시오. •㉠: ( ) •㉡: ( 2. 전류와 전압 41 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 41 19. 11. 14. 오전 9:57 2. 전류와 전압 내신 기출 문제 1 2 전류 01 전자의 이동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (정답 2개) ① 전자는 (-)전기를 띤다. ② 전자는 전하를 운반한다. ③ 전자의 이동 방향은 전류의 방향과 같다. ④ 전자는 전지의 (-)극에서 (+)극 쪽으로 이동한다. ⑤ 전류의 방향보다 전자의 이동 방향을 먼저 알게 되 정답과 해설 12쪽 전압 04 다음 중 전압에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 전압의 단위는 V(볼트)를 사용한다. ② 전압은 전류를 흐르게 하는 원인이다. ③ 전압은 전압계로 측정하며 회로에 직렬연결한다. ④ 전지는 전기 회로에서 전압을 계속 유지하는 역할 을 한다. ⑤ 전압에 의해 전류가 흐르는 것은 물의 높이차에 의 었다. 해 물이 흐르는 것으로 비유할 수 있다. 중요 02 그림은 전기 회로의 도선 원자 속에서 전자의 움직임을 나타낸 것이다. 도선에 흐르는 전류의 방향과 A, B에 연결된 전지의 극을 옳게 짝지은 것은? 전자 " # A 05 그림과 같이 두 물통 사이 에 물의 높이차가 유지된 다면 물이 계속 흐를 수 있 물의 흐름 듯이, 전기 회로에서 전압 이 유지된다면 전류는 지 밸브 속적으로 흐를 수 있다. 전 기 회로에서 전류를 계속 흐를 수 있게 하는 역할을 하는 것은? B (+)극 (-)극 ① A→B (-)극 (+)극 ② A→B (+)극 (-)극 ③ B→A (-)극 (+)극 ④ B→A ⑤ 전류가 흐르지 않으므로 전지에 연결되어 있지 않다. 전류의 방향 ① 전자 ④ 스위치 ② 전구 ⑤ 전지 ③ 전선 03 그림 (가), (나)는 도선 내의 원자와 전자의 모습을 나타낸 것이다. 06 원자 " # $ % 중요 그림 (가), (나)는 각각 전기 회로와 물레방아를 돌리기 위 한 장치를 나타낸 것이다. (가), (나)에서 역할이 비슷한 것 끼리 옳게 짝지은 것은? 자유 전자 (가) (나) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고 른 것은? ㄴ. (가)에서 A는 전지의 (-)극에 연결되어 있다. ㄱ. (가)와 (나)에 흐르는 전류는 반대 방향이다. ㄷ. (나)의 경우 D에서 C로 전류가 흐른다. ㄹ. (가), (나) 모두 원자핵은 이동하지 않는다. 42 ( )( 물의 물의 흐름 흐름 ) 전류 전류 전지 전지 보기 ① ㄱ, ㄴ ④ ㄴ, ㄹ 전구 전구 ② ㄱ, ㄹ ⑤ ㄷ, ㄹ ③ ㄴ, ㄷ () () 물의 물의 높이 높이 차 차 물레방아 물레방아 펌프 펌프 스위치 스위치 밸브 밸브 (가) (나) ① 전구 - 펌프 ③ 전지 - 물레방아 ⑤ 밸브 - 물의 높이차 ② 전지 - 스위치 ④ 전류 - 물의 흐름 EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 42 19. 11. 14. 오전 9:57 고난도 실력 향상 문제 서논술형 유형 연습 정답과 해설 12쪽 01 그림과 같이 전류계 (가)에 측정되는 전류의 세기가 0.2 A 였다. 전류계 (나)에 측정되는 전류의 세기는 몇 A인가? 0 0 10 0 0 10 5 20 10 5 0 10 10 5 0 50mA 2 전구 50mA 500mA 500mA 5A 5A COM (나) ② 0.1 A ⑤4A 물레방아 물 흐름 모형 물레방아가 계속 돌아가려면 물이 계속 흘러야 한다. 10 5 50 mA 펌프는 아래에 있는 물을 위로 퍼 올려 물이 계속 흐 10 5 0 0 0 1 V 200 mA 20 10 2 르도록 한다. 3 압을 측정하였더니, 전압계의 바늘이 왼쪽으로 회전하여 전 압을 측정할 수 없었다. 이 문 제를 해결하기 위한 방법으로 옳은 것은? 펌프 다음에 주어진 물 흐름 모형에서의 설명을 전기 회로에서 의 설명으로 바꾸어 서술하시오. 30 15 02 그림과 같이 회로를 꾸미고 전 수도관 전기 회로 ③ 0.2 A 1 ①0A ④2A 전지 COM (가) 03 전선 1 A 3 3 1 30 15 2 01 그림과 같이 전기 회로는 물 흐름 모형으로 설명할 수 있다. 20 10 5 1 A 30 15 1 정답과 해설 13쪽 예제 5A COM Tip 전기 회로는 물 흐름 모형에 비유할 수 있다. 전구는 물레방 아, 전지는 펌프에 비유할 수 있다. Key Word 물레방아, 펌프 [설명] 물 흐름 모형과 전기 회로에서 물의 흐름은 전류, 펌프는 전 ① 전압계의 영점을 다시 조절한다. ② 전압계를 회로에 직렬로 연결한다. ③ 전압계의 (+)단자와 (-)단자를 바꾸어 연결한다. ④ 전압계의 (-)단자를 더 큰 값의 단자에 연결한다. ⑤ 전압계의 (-)단자를 더 작은 값의 단자에 연결한다. 지에 비유할 수 있다는 사실을 알고 있으면 해결할 수 있다. [모범 답안] 전기 회로에서 전구가 계속 켜지려면 전류가 계속 흘 러야 한다. 전지는 전류가 계속 흐르도록 한다. 중요 그림 (가), (나)는 물 흐름 장치와 전기 회로를 각각 나타낸 것이다. 실전 연습 수도관 펌프 ( 물레 방아 01 그림은 전기 회로에서 도선의 일부분을 나타낸 모식도이 ) 전지 () 전류 전구 스위치 밸브 도선 (가) 다. 이 전기 회로에는 전류가 흐르는가? 전류가 흐른다면 어느 방향으로 흐르는지 쓰고, 그렇게 생각한 까닭을 설명 하시오. (나) 다음에서 설명하는 현상을 전기 회로에 옳게 비유한 것은? " # 펌프가 물을 계속 퍼 올리면 물이 계속 흐른다. ① 전류의 흐름을 차단한다. ② 전하가 계속 이동한다. ③ 전선을 통해 전하가 이동한다. ④ 전구는 전기 에너지를 사용하여 불을 켠다. ⑤ 전지는 지속적으로 전자를 이동시켜 전류가 흐른다. Tip 도선에 전류가 흐를 때 도선 내의 전자들이 한 방향으로 이 동한다. 이때 전자의 이동 방향과 전류의 방향은 반대이다. Key Word 전류, 전자의 이동 방향 2. 전류와 전압 43 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 43 19. 11. 14. 오전 9:57 3 II. 전기와 자기 전압, 전류, 저항 사이의 관계 ✚ 옴(Ohm, Georg Simon, 1789~1854) 1 전압, 전류, 저항 사이의 관계 " ) 는 전류의 세기도 2배, 3배 …가 된다. 발견하였다. 저항의 단위인 X은 그 의 이름에서 따온 것이다. ( ⑴ 니크롬선에 걸리는 전압이 2배, 3배 …가 되면, 니크롬선에 흐르 압에 비례한다. 전류의 세기 1. 옴의 법칙 : 도체에 흐르는 전류의 세기는 도체의 양 끝에 걸린 전 독일의 물리학자로, 옴의 법칙을 0 ⑵ 니크롬선에 흐르는 전류의 세기는 니크롬선에 걸린 전압에 비례 전압(7) 한다. 2. 전기 저항 : 전류의 흐름을 방해하는 정도 ⑴ 전기 저항의 단위: X(옴)을 사용 •1 X: 1 V의 전압을 걸었을 때 흐르는 전류의 세기가 1 A인 도선의 저항 ⑵ 전류와 저항의 관계: 전압이 같을 때 흐르는 전류의 세기는 도체의 저항이 클수록 작아진 ✚ 전기 저항이 생기는 까닭 전류가 흐를 때 도선 내부에서 이 동하는 자유 전자들이 원자와 충돌 하기 때문에 전기 저항이 생긴다. 자유 전자 다. 즉, 도선에 흐르는 전류는 저항에 반비례한다. ⑶ 전압, 전류, 저항의 관계: 도체에 흐르는 전류의 세기는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다. 전류의 세기= 전압 V V=IR , I= 전기 저항 R 2 저항의 연결 () ( ) ✚ 퓨즈 퓨즈에 일정한 세기 이상의 전류가 1. 저항의 직렬연결과 병렬연결 구분 원자 저항의 직렬연결 흐르면 녹아서 끊어진다. 따라서 저항의 병렬연결 퓨즈를 직렬연결하면 전기 회로에 과도한 전류가 흐를 경우 퓨즈가 끊어져 전기 회로에 흐르는 전류를 차단할 수 있다. 전기 회로 특징 •저항을 직렬연결하면 회로 전체의 저항은 커 •각 저항에 걸리는 전압은 같고, 회로 전체의 지고, 회로 전체에 흐르는 전류의 세기는 작 저항은 작아지므로 회로 전체에 흐르는 전류 아진다. 의 세기가 커진다. •여러 개의 전기 기구가 직렬연결된 회로에서 •전기 기구를 병렬연결하면 다른 전기 기구의 는 한 전기 기구만 고장 나도 회로 전체에 전 영향을 받지 않고 따로 사용할 수 있다. 류가 흐르지 않게 된다. ✚ 가정용 전기 기구의 연결 7 7 7 2. 저항의 직렬연결과 병렬연결의 쓰임 ⑴ 저항의 직렬연결: 퓨즈 는 직렬연결되어 있어 전기 기구에 과도하게 센 전류가 흐르면 퓨즈가 끊어져 전기 기구를 보호할 수 있다. 기 기구에 220 V의 동일한 전압이 걸리고, 전기 기구를 각각 켜거나 ⑵ 저항의 병렬연결: 가정용 전기 기구 는 병렬연결되어 있으므로 각 전 끌 수 있다. 44 멀티탭에 연결된 전기 기구는 병렬 연결되어 각각 따로 켜거나 끌 수 있다. EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 44 19. 11. 14. 오전 9:58 기초 섭렵 문제 전압, 전류, 저항 사이의 관계 도체에 흐르는 전류의 세기가 도체의 양 끝에 걸린 전압에 하는 것을 법칙이 라고 한다. 전류의 흐름을 방해하는 정도 정답과 정답과해설 해설 13쪽 3쪽 01 저항에 대한 설명으로 옳은 것은 표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ( ⑴ 저항은 전류의 흐름을 방해하는 정도이다. ( ⑵ 전기 저항의 단위는 X(옴)을 사용한다. ⑶ 전압이 같을 때 도체의 저항이 클수록 흐르는 전류의 세기는 작아진다. ) ) ( ) 를 이라고 하며, 단위는 (옴)을 사용한다. 도체에 흐르는 전류의 세기는 전압에 하고 저항에 한다. 02 전압, 전류, 저항의 관계에 대한 설명으로 옳은 것은 표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ( ) ⑴ 도선에 흐르는 전류는 저항에 반비례한다. ( ) ⑵ 도선에 흐르는 전류의 세기는 전압에 반비례한다. ) ⑶ 전류의 세기가 일정할 때 도선에 걸리는 전압은 저항에 비례한다. ( ⑷ 도선에 같은 전압을 걸어 주어도 도체의 저항에 따라 흐르는 전류의 세기가 다 르다. 저항의 연결 연결된 회로에서는 한 전 기 기구만 고장 나도 회로 전 체에 전류가 흐르지 않게 된 다. 전기 기구를 연결하면 다 른 전기 기구의 영향을 받지 ( 03 그래프는 니크롬선 A, B, C의 양 끝에 걸리는 전압을 변화시키면서 니크롬선에 흐르는 전류의 세기를 측정한 전 류 ) " # 결과를 각각 나타낸 것이다. $ ⑴ 전류와 전압 사이의 관계를 쓰시오. ⑵ A~C의 저항의 크기를 부등호를 이용하여 비 0 전압 교하시오. 않고 따로 사용할 수 있다. 퓨즈는 연결을 이용하며, 가정용 전기 기구는 연결 을 이용한다. 04 다음 중 저항의 직렬연결에 대한 것에는 ‘직렬’, 저항의 병렬연결에 대한 것에는 ‘병렬’이라 고 쓰시오. ( ⑴ 각 전기 기구에 걸리는 전압이 전원의 전압과 같다. ( ⑵ 다른 전기 기구의 영향을 받지 않고 따로 사용할 수 있다. ⑶ 전기 기구 1개만 고장 나도 나머지 전기 기구가 모두 작동하지 않는다. ( ) ) ) ⑷ 전기 기구를 많이 연결할수록 회로 전체에 흐르는 전류의 세기는 커진다. ( ) 05 저항의 병렬연결과 관련이 있는 것만을 <보기>에서 있는 대로 고르시오. 보기 ㄱ. 퓨즈 ㄴ. 멀티탭 ㄷ. 도로의 가로등 ㄹ. 가정용 전기 기구 ㅁ. 동시에 켜지는 크리스마스트리 전구 3. 전압, 전류, 저항 사이의 관계 45 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 45 19. 11. 14. 오전 9:58 3. 전압, 전류, 저항 사이의 관계 필수 탐구 전압, 전류, 저항 사이의 관계 탐구하기 목표 과정 전기 회로에서 전압, 전류, 저항 1 그림과 같이 긴 니크롬선, 전류계, 전압계, 직류 전원 장치, 스위치를 연결한다. 2 직류 전원 장치를 조절하여 긴 니크롬선에 걸리는 전압을 1.2 V씩 높이면서 긴 니크 사이의 관계를 실험을 통하여 설 명할 수 있다. 롬선에 흐르는 전류의 세기를 측정하고, 표에 기록한다. 니크롬선에 전류가 흐르면 열이 발생하므로 스위치를 오래 누르 지 않도록 하고, 뜨거워진 니크롬 3 긴 니크롬선 대신 짧은 니크롬선을 연결하고 과정 2를 반복한다. 4 [과정 2, 3]에서 측정한 전압과 전류의 세기를 하나의 그래프에 나타내 본다. 직류 전원 장치 선에 손이 닿지 않게 한다. 또한, 젖은 손이나 젖은 물건으로 전기 ( ()극 회로를 만지지 않는다. )극 10 5 0 0 10 20 10 5 0 10 5 0 0 1 A 2 30 15 1 10 스위치 20 10 5 3 0 1 V 2 30 15 1 3 50mA 500m A 5A COM 50mA 500m A 5A COM 짧은 니크롬선 긴 니크롬선 결과 긴 니크롬선과 짧은 니크롬선에 걸린 전압에 따른 전 " ) 림과 같다. 긴 니크롬선 전압(V) 전류의 세기를 나타내는 1 A는 1000 mA이다. mA 단위로 측 정한 전류의 세기를 A 단위로 환산하여 표에 기록한다. 전류(A) 전류(A) 0 0 짧은 니크롬선 전압(V) 짧은 니크롬선 ( 류의 세기는 표와 같고. 이를 그래프로 나타내면 그 전 류 0 0 1.2 0.10 1.2 0.16 2.4 0.22 2.4 0.30 3.6 0.32 3.6 0.45 4.8 0.40 4.8 긴 니크롬선 전압(7) 0.59 정리 1 동일한 니크롬선에서 전류의 세기는 니크롬선에 걸리는 전압에 비례하여 증가한다. 2 니크롬선에 걸리는 전압이 같을 때 긴 니크롬선보다 짧은 니크롬선에 흐르는 전류의 세기가 크다. 3 전압이 일정할 때 저항이 클수록 흐르는 전류의 세기가 작다. 4 긴 니크롬선에서는 짧은 니크롬선에서보다 전자의 이동이 더 방해를 받으므로, 긴 니크롬선의 저항이 짧은 니크롬선의 저항보다 크다. 즉, 두 니크롬선의 저항이 다르 기 때문에 전류의 세기가 다르다. 5 니크롬선에 흐르는 전류의 세기는 니크롬선에 걸리는 전압이 클수록 크고, 니크롬선 의 저항이 클수록 작다. 46 EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 46 19. 11. 14. 오전 9:58 정답과 해설 13쪽 수행 평가 섭렵 문제 전압, 전류, 저항 사이의 관계 탐구하기 일정한 니크롬선에서 전류의 1 전기 회로에서 니크롬선에 흐르는 전류의 세기와 걸리는 전압을 측정하려고 한다. 전류계와 전압계의 연결 방법(직렬연결 또는 병렬연결)을 쓰시오. 세기는 니크롬선에 걸리는 전 직류 전원 장치 압에 한다. 긴 니크롬선의 저항이 짧은 ()극 니크롬선의 저항보다 다. ( )극 10 5 0 0 10 20 10 5 2 30 15 A 10 5 0 0 1 0 1 10 스위치 20 10 5 3 0 1 V 2 30 15 1 3 전압이 같을 때 긴 니크롬선 50mA 500m A 에 흐르는 전류는 짧은 니크 5A COM 50mA 500m A 5A COM 롬선에 흐르는 전류보다 다. 짧은 니크롬선 전압이 일정할 때 저항이 클 물체에 걸리는 전압이 클수록 고, 물체의 저항이 클수록 다. 2 그림은 니크롬선에 연결된 전류계와 전압계의 눈금판이다. 전류계의 (-)단자는 500 mA에 연결되어 있고, 전압계의 (-)단자는 15 V에 연결되어 있다. 5 0 5 0 1 1 A 2 0 30 15 2 20 10 1 V 30 15 1 10 3 0 4 2 V 3 A 20 10 1 5 1 3 3 50mA 1 2 10 5 0 0 400 40 30 5 1 10 5 0 0 20 10 300 30 0 50 0 5 10 5 0 0 10 200 20 200 20 10 10 0 0 0 1 물체에 흐르는 전류의 세기는 ⑴ 전류계의 연결: ⑵ 전압계의 연결: 10 . 5 수록 흐르는 전류의 세기가 긴 니크롬선 50mA 500mA 500mA 5A 5A COM 7 7 COM N" " ⑴ 회로에 흐르는 전류의 세기는 몇 A인가? ⑵ 니크롬선에 걸리는 전압은 몇 V인가? ⑶ 니크롬선의 저항은 몇 X인가? 전류계 호를 이용하여 비교하시오. (단, 두 니크롬선의 단면적은 같다.) " () 압에 따른 전류의 세기를 나타낸 것이다. A와 B의 길이를 부등 전류 3 오른쪽 그래프는 길이가 다른 두 니크롬선 A, B에 걸어 준 전 전압계 " # ⑴ 니크롬선에 걸리는 전압이 6 V라면 흐르는 전류는 몇 A인가? ⑵ 이 니크롬선에 0.5 A의 전류가 흐르도록 하려면 몇 V () 를 나타낸 것이다. 전압(7) 전압(7) 전류 4 오른쪽 그래프는 니크롬선에 걸리는 전압과 흐르는 전류의 관계 " 의 전압을 걸어주어야 하는가? 3. 전압, 전류, 저항 사이의 관계 47 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 47 19. 11. 14. 오전 9:58 3. 전압, 전류, 저항 사이의 관계 내신 기출 문제 1 2 전압, 전류, 저항 사이의 관계 01 전기 저항에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 저항의 연결 04 그림은 여러 개의 전구들이 연결된 장식용 전구의 모습이 다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 보기 ㄱ. 단위로는 X(옴)을 사용한다. ㄴ. 전류와 전압에 따라 달라진다. ㄷ. 전류가 흐를 때 전자의 움직임이 원자의 방해를 받기 때문에 생긴다. ①ㄱ ④ ㄴ, ㄷ 보기 ㄴ. 전구 1개가 꺼지면 다른 전구도 함께 꺼진다. ③ ㄱ, ㄷ ㄷ. 각각의 전구에 흐르는 전류의 세기는 같다. ①ㄱ ④ ㄴ, ㄷ 중요 02 저항이 일정한 니크롬선에 걸리는 전압(V)과 전류(I)의 세 기의 관계를 나타낸 그래프로 옳은 것은? I I 전원 ㄱ. 전구는 병렬연결되어 있다. ② ㄴ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ I I III ① 정답과 해설 13쪽 I I ②I I I ③ III ② ㄴ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ ③ ㄱ, ㄷ 05 가정에서 사용하는 전 기 제품을 모두 직렬 로 연결할 때 나타나 는 문제점으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? 보기 OO OOO VV VV V I I ④ III OO OOO VV VV V OO OOO VV VV V ⑤I II II ㄱ. 한 개의 전기 기구를 끄면 다른 전기 기구도 사용 할 수 없다. ㄴ. 각 전기 기구에 걸리는 전압이 다르므로 제대로 작동하지 않는다. ㄷ. 각 전기 기구에 흐르는 전류가 일정하므로 전기 OO OOO VV VV V OO OOO 기구가 탈 위험이 있다. VV VV V ①ㄱ ④ ㄴ, ㄷ " () 48 중요 전류 03 그래프는 두 니크롬선 A, B 에 걸어 준 전압에 따른 전류 의 세기를 나타낸 것이다. 다 음 설명 중 옳은 것은? " # ① 저항은 A가 B보다 크다. 전압(7) ② A의 저항값은 10 X이다. ③ A와 B의 저항의 비는 2 : 1이다. ④ 같은 니크롬선에서 전류는 전압에 반비례한다. ⑤ 굵기가 같다면 길이는 A가 B보다 짧다. ② ㄷ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ ③ ㄱ, ㄴ 06 전기 기구와 저항의 연결에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 직렬연결하면 회로 전체의 저항은 작아진다. ② 퓨즈는 전기 기구의 저항과 직렬연결되어 있다. ③ 멀티탭에 전기 기구를 많이 연결하면 전체 전류는 작아진다. ④ 가정에서 사용하는 전기 기구는 대부분 직렬연결 되어 있다. ⑤ 병렬연결된 두 전기 기구 중 한 전기 기구의 연결 이 끊어지면 나머지 전기 기구는 작동하지 않는다. EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 48 19. 11. 14. 오전 9:58 고난도 실력 향상 문제 서논술형 유형 연습 정답과 해설 14쪽 정답과 해설 14쪽 예제 01 오른쪽 그래프는 두 니크롬선 ①1:1 ③1:4 ⑤4:1 " () A, B에 걸어 준 전압에 따른 전류의 세기를 나타낸 것이다. A, B의 길이의 비는? (단, A, B의 단면적은 동일하다.) 전류 중요 " # 01 전구 2개를 직렬로 연결한 전기 회로가 있다. 이 전기 회로 에서 전구 1개를 뺄 때 다른 전구의 밝기 변화를 설명하고 그 까닭을 서술하시오. ②1:2 ④2:1 전압(7) Tip 저항을 직렬로 연결하면 전류가 흐를 수 있는 길이 하나이 므로 각 저항에 흐르는 전류의 세기는 같다. Key Word 전구의 연결, 직렬연결, 전구의 밝기 02 그림과 같이 전기 회로를 연결하여 니크롬선에 걸리는 전 압과 흐르는 전류의 세기를 측정하였다 이때 전류계의 (-) 단자는 500 mA 단자에, 전압계의 (-)단자는 5 V 단자에 연결하였다면 니크롬선의 저항의 크기는? 100 0 200 300 2 3 1 0 50 0 mA-A 0 1 5 200 300 2 3 1 5 400 100 0 50 0 4 않는다. [모범 답안] 회로가 차단되기 때문에 전류가 흐르지 않아 다른 전 구에 불이 켜지지 않는다. 15 4 5 V 10 0 5 1 2 3 0 4 5 V 15 mA-A 3 2 0 0 므로 저항 한 개의 연결이 끊어지면 다른 저항에도 전류가 흐르지 10 5 400 4 [설명] 저항을 직렬로 연결하면 전류가 흐를 수 있는 길이 하나이 50mA 50 mA 200 mA 5A COM 500mA 5A COM ① 1X ④ 10 X ② 2 X ⑤ 20 X ③ 5X 실전 연습 01 그림과 같이 전기 회로를 구성하고 전압을 변하게 하면서 전류의 세기를 조사하였더니, 표와 같은 결과를 얻었다. 10 5 0 0 10 0 10 0 1 2 3 3 50mA 500mA 5A 5A COM COM 03 그림은 여러 전기 기구를 함께 연결하여 사용할 수 있는 멀 티탭이다. 하나의 멀티탭에 연결하는 전기 기구의 개수가 늘어날 때 ㉠회로 전체의 저항과 ㉡전선 A에 흐르는 전류 의 세기 변화를 옳게 짝지은 것은? A 1.5 1.0 0 50mA 500mA 전류의 세기(A) 1 A 30 15 2 전압(V) 20 10 5 1 V 30 15 1 10 5 0 0 20 10 5 3.0 4.5 0 2.0 3.0 ⑴ 니크롬선의 저항은 몇 X인지 쓰시오. (단, 구하는 식도 함께 나타내시오.) ⑵ 표의 결과를 바탕으로 니크롬선의 전압과 전류의 세기 의 관계를 서술하시오. ㉠ ㉡ ㉠ ㉡ ① 작아진다. 증가한다. ② 작아진다. 감소한다. ③ 커진다. 증가한다. ④ 커진다. 감소한다. ⑤ 변화 없다. 변화 없다. Tip 표에서 회로에 걸리는 전압이 2배, 3배로 되면 회로에 흐르 는 전류도 2배, 3배가 됨을 알 수 있다. Key Word 전압, 전류, 전기 회로, 전압과 전류의 관계 3. 전압, 전류, 저항 사이의 관계 49 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 49 19. 11. 14. 오전 9:58 4 II. 전기와 자기 전류의 자기 작용 나침반 바늘의 N극은 자기장의 방 ✚ 자기장 1 전류 주위의 자기장 서 나침반 바늘의 N극이 가리키는 향을 가리키므로, 막대자석 주위에 1. 자기력과 자기장 ⑴ 자기력: 자석과 자석 사이에 작용하는 힘 ⑵ 자기장: 자기력이 작용하는 공간 ⑶ 자기력선: 자기장을 선으로 나타낸 것으로 자석의 N극에서 방향을 연결하면 자기장의 모양을 나타낼 수 있다. 나와서 S극으로 들어가는 모양이다. 2. 직선 도선 주위의 자기장 ▲ 막대자석 주변의 자기장 ⑴ 자기장의 모양: 도선을 중심으로 동심원 모양의 자기장이 생긴다. ⑵ 자기장의 방향: 직선 도선 주위에 생기는 자기장의 방향은 오른손의 엄지손가락을 전류의 방향과 일치시키고 네 손가락으로 도선을 감아쥘 때 네 손가락이 가리키는 방향이다. ✚ 직선 도선 주위의 자기장 전류의 방향 자기장의 방향 3. 코일 주위의 자기장: 코일 주위에 생기는 자기장은 막대자석이 만드는 자기장과 모양이 비슷하다. 자기장 ⑴ 코일 내부의 자기장: 코일의 내부에는 축에 나란하고 세기 전류 전류 가 균일한 자기장이 생긴다. ⑵ 자기장의 방향: 오른손의 네 손가락을 전류의 방향으로 감 아쥘 때 엄지손가락이 가리키는 방향이다. ✚ 코일 주위의 자기장의 세기 코일 주위에 생기는 자기장의 세기 는 코일에 흐르는 전류의 세기가 셀수록 커진다. 2 자기장에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘 1. 자기장에서 도선이 받는 힘 ⑴ 원리: 자석에 의한 자기장 속에 전류가 흐르는 도선이 힘을 받는 까닭은 전류에 의한 자기장과 자석의 자기장이 상호 작용하여 서 힘의 방향 자기장의 방향 전류의 방향 ✚ 자기장에서 도선이 받는 힘의 방향 로 자기력이 작용하기 때문이다. 힘의 방향 ⑵ 전류가 받는 자기력의 방향: 전류의 방향이 바뀌거나 자기장의 방 자기장의 방향 향이 바뀌면 전류가 흐르는 도선이 받는 힘의 방향도 바뀐다. ⑶ 전류가 받는 자기력의 크기에 영향을 주는 요인 ① 전류의 세기가 셀수록 자기장의 세기가 셀수록 크다. ② 전류의 방향과 자기장의 방향이 수직일 때 가장 크고, 평행일 오른손의 네 손가락을 자기장의 방 향으로 펴고 엄지손가락을 전류의 때는 자기력이 작용하지 않는다. 방향으로 향하게 할 때 손바닥이 2. 전동기: 자기장 속에서 전류가 흐르는 코일이 받는 힘을 이 쪽 부분과 오른쪽 부분에 흐르는 전류의 방향은 서로 반 향하는 방향이 힘의 방향이다. 힘의 방향 자기장 용하여 코일을 회전시키는 장치 ⑴ 작동 원리: 전동기의 코일에 전류가 흐를 때 코일의 왼 N S 정류자 힘의 방향 대이다. 따라서 두 부분이 받는 힘의 방향도 반대가 되 어 코일이 회전한다. ⑵ 전동기의 이용: 선풍기, 세탁기, 전기차, 로봇, 드론 등 50 전류의 방향 ✚ 정류자 전류의 방향을 바꿔 주어 코일이 일정한 방향으로 힘을 받아 한 방 전류 전류 향으로 계속 돌아가게 하는 역할을 한다. EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 50 19. 11. 14. 오전 9:58 기초 섭렵 문제 전류 주위의 자기장 자기력이 작용하는 공간을 이라고 하며, 자기장을 선으로 나타낸 것을 이라고 한다. 직선 도선에 전류가 흐르면 도선을 중심으로 모양 정답과 정답과해설 해설 14쪽 3쪽 01 전류에 의한 자기장에 대한 설명으로 옳은 것은 표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ( ) ⑴ 전류가 흐를 때 도선 주위에 자기장이 생긴다. ( ) ⑵ 직선 도선 주위에는 동심원 모양의 자기장이 생긴다. ( ) ⑶ 전류가 흐르는 코일 내부에는 자기장이 생기지 않는다. ⑷ 전류가 흐르는 코일 주위의 자기장 방향은 왼손의 네 손가락을 전류 방향으로 감아쥘 때 엄지손가락이 가리키는 방향이다. ( ) 의 자기장이 생긴다. 300 280 260 300 280 280 260 22 200 240 240 140 22 0 160 200 22 200 300 280 240 260 0 140 22 0 160 200 300 280 280 22 280 80 260 200 260 260 240 0 160 300 120 60 100 140 0 160 22 200 240 120 140 0 160 22 200 03 그림과 같이 자석 사이에 전류가 흐르는 도선이 놓여 있다. 100 40 140 22 200 300 40 80 120 20 60 100 240 20 320 340 320 160 340 40 120 20 100 140 300 260 240 0 160 300 140 0 160 40 ㉡ 80 280 140 20 60 260 120 240 100 340 320 80 자기장 속에서 전류가 흐르는 전류 60 향도 바뀐다. 80 120 흐르는 도선이 받는 힘의 방 60 100 의 방향이 바뀌면 전류가 120 340 320 코일 B ⑴ 도선이 받는 힘의 방향은 어느 쪽인지 쓰시오. ⑵ 전류의 방향을 반대로 할 때 도선이 받는 힘의 방 A 향을 쓰시오. 의 방향이 바뀌거나 40 40 80 도선은 을 받는다. 20 20 ㉠ 살표로 나타내시오. 자기장 속에서 전류가 흐르는 340 320 120 340 320 에 놓인 나침반 바늘의 N극이 가리키는 방향을 화 도선이 받는 힘 40 100 100 방향을 화살표로 나타내시오. ⑵ 코일에 흐르는 전류의 방향이 반대일 때 ㉠과 ㉡ 자기장에서 전류가 흐르는 20 80 40 60 장이 생긴다. 20 80 자기장과 비슷한 모양의 자기 ⑴ ㉠과 ㉡에 놓인 나침반 바늘의 N극이 가리키는 340 320 340 320 60 주위에는 자석이 만드는 02 그림과 같이 전류가 흐르는 코일 주위에 나침반을 놓았다. 60 코일에 전류가 흐르면 코일 ⑶ 자기장의 방향을 반대로 할 때 도선이 받는 힘의 C D 방향을 쓰시오. ⑷ 전류의 방향과 자기장의 방향을 동시에 반대로 할 때 도선이 받는 힘의 방향을 쓰시오. 코일이 받는 힘을 이용하여 코일을 회전시키는 장치를 라고 한다. 04 자기장 내에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘에 대한 설명으로 옳은 것은 표, 옳지 않은 것은 ×표를 하시오. ) ⑴ 전류의 세기에 따라 전류가 흐르는 도선이 받는 힘의 크기도 변한다. ( ⑵ 전류의 방향이 변해도 전류가 흐르는 도선이 받는 힘의 방향은 변하지 않는다. ( ) ⑶ 자기장 속에 놓인 전류가 흐르는 도선은 자기장의 방향으로 힘을 받는다. ( ) ⑷ 전동기는 자기장 속의 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 이용하여 회전한다. ( ) 05 전동기를 이용하는 예를 <보기>에서 있는 대로 고르시오. 보기 ㄱ. 세탁기 ㄴ. 전기주전자 ㄷ. 선풍기 ㄹ. 전기밥솥 ㅁ. 전기차 ㅂ. 전기다리미 4. 전류의 자기 작용 51 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 51 19. 11. 14. 오전 9:58 필수 탐구 전류가 흐르는 코일 주위에 생기는 자기장 관찰하기 목표 과정 전류가 흐르는 코일 주위에 생기 1 코일 실험 장치, 직류 전원 장 는 자기장의 모습을 관찰할 수 있 4. 전류의 자기 작용 치, 스위치를 집게 달린 전선으 다. 로 연결한다. 2 스위치를 닫아 코일에 전류가 코일이 연결되어 있는 판을 손으 로 톡톡 치면 철 가루가 배열되 는 모습이 더 잘 보인다. 흐르게 한 다음 코일 주위에 철 가루가 배열되는 모습을 관찰 하여 그린다. 3 코일 주위에 나침반을 놓고 스 스위치 다음 나침반 바늘의 N극이 가 위치를 닫아 전류가 흐르게 한 리키는 방향을 관찰하여 그린다. 4 코일에 흐르는 전류의 방향을 반대로 바꾼 다음 [과정 3]을 반복한다. 결과 코일 주위의 철 가루의 배열은 그림 (가)와 같고, 전류의 방향에 따른 나침반의 배열은 그림 (나), (다)와 같다. 전류 (가) 전류 (나) (다) 정리 1 전류가 흐르는 코일 주위에 생기는 자기장의 모습은 막대자석 주위에 생기는 자기장 의 모습과 비슷하다. 2 전류가 흐르는 코일 내부에서는 철 가루가 직선 모양으로 배열한다. 즉, 직선 모양의 코일 내부의 자기장의 모양은 코 일 내부에 배열된 철 가루의 모 양으로부터 알 수 있다. 자기장이 생긴다. 3 코일 주위에 생기는 자기장의 방향은 코일 주위에 나침반을 놓아서 확인할 수 있다. 4 전류가 흐르는 코일 주위에 생기는 자기장의 방향은 오른손의 네 손가락을 전류의 방향으로 감아쥘 때 엄지손가락이 가리키는 방향이다. 5 코일에 흐르는 전류의 방향을 반대로 바꾸면 자기장의 방향이 반대로 바뀐다. 즉, 코 일에 흐르는 전류의 방향에 따라 자기장의 방향이 바뀐다. 52 EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 52 19. 11. 14. 오전 9:58 정답과 해설 15쪽 수행 평가 섭렵 문제 방향이 같은 것끼리 옳게 짝지은 것은? 340 22 200 300 300 280 300 300 280 0 160 280 80 100 120 ② A와 C ⑤ C와 D 140 140 260 260 40 60 260 240 20 $ 240 0 22 200 240 40 120 22 280 0 160 20 # 100 340 340 320 80 N 60 S 320 0 160 22 200 ① A와 B ④ B와 C 120 주위에 생기는 자기장과 비슷 120 생기는 자기장은 100 전류가 흐르는 코일 주위에 80 다. 40 60 바뀌면 나침반 바늘의 N극이 가리키는 방향도 가 된 20 % 100 340 320 코일에 흐르는 전류의 방향이 80 260 40 60 240 20 " 140 320 주위에 이 생긴다. 200 코일에 전류가 흐르면 코일 1 그림과 같이 막대자석 주위의 A~D 위치에 나침반을 각각 놓았다. 나침반 바늘의 N극의 160 기는 자기장 관찰하기 140 전류가 흐르는 코일 주위에 생 ③ A와 D 하다. 코일에 전류가 흐를 때 오른 손의 네 손가락을 의 방 향으로 감아쥘 때 엄지손가락 이 가리키는 방향이 의 방향이 된다. 2 전류가 흐르는 도선 주위에는 자기장이 생긴다. (단, 지구 자기장은 무 시한다.) ⑴ 그림과 같이 전류가 흐르는 도선 위에 나침반을 두었을 때 N N S 극이 가리키는 방향을 쓰시오. N극이 가리키는 방향을 쓰시오. ⑵ 그림에서 전류의 방향이 반대로 바뀌었을 때 나침반 바늘의 3 그림과 같이 전류가 흐르는 코일이 있다. 이 코일의 내부 중간 지점 A에서의 자기장의 모양을 자기력선으로 그리시오. " 전류 300 340 20 40 120 160 260 240 100 0 280 ㉠ 80 전류 60 22 0 200 ⑴ ㉠에서 나침반 바늘의 N극이 가리키는 방향을 화살표로 0 32 코일 14 4 그림과 같이 코일을 장치하고 코일 주위에 나침반을 놓았다. ⑵ 코일에 전류가 반대로 흐를 때 ㉠에서 나침반 바늘의 N극 나타내시오. 이 가리키는 방향을 화살표로 나타내시오. 5 코일에 전류가 흐르면 자기장이 생긴다. 다음 중 코일에 생기는 자기장의 세기를 세게 할 수 있는 방법으로 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고르시오. 보기 ㄱ. 코일의 감은 수를 늘린다. ㄴ. 코일에 흐르는 전류의 세기를 세게 한다. ㄷ. 코일에 흐르는 전류의 방향을 반대로 한다. 4. 전류의 자기 작용 53 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 53 19. 11. 14. 오전 9:58 4. 전류의 자기 작용 필수 탐구 간이 전동기 만들기 목표 과정 간이 전동기를 설계하여 제작한 1 전동기의 원리와 전동기의 주요 부품이 무엇인지 생각한 후 이를 참고하여 내가 만 후 전동기의 작동 원리를 설명할 수 있다. 들 전동기의 설계도를 그린다. 2 설계도를 바탕으로 전동기 제작에 필요한 재료를 준비한다. 3 간이 전동기를 만들고 코일이 어떻게 회전하는지 관찰한다. 전동기는 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 힘을 받는 것을 이용하는 예이다. 결과 에나멜선과 네오디뮴 자석을 이용하여 내가 만든 간이 전동기는 다음과 같다. ① 에나멜선을 전지에 여러 번 감아 코일 모양으로 ② 사포로 코일의 한끝은 에나멜을 완전히 벗기고, 만든다. 반대쪽은 에나멜을 반만 벗긴다. ③ 클립으로 받침대를 만들어 전지 끼우개의 양 단 ④ 전지 위에 네오디뮴 자석을 고정한 후 받침대에 자에 고정한다. 간이 전동기에 있는 자석의 N극 이 향하는 방향으로 오른손 네 손가락을 향하게 하고, 코일의 아 래쪽 부분에 전류가 흐르는 방향 으로 엄지손가락을 향하면 손바 닥이 가리키는 방향이 코일의 아 래쪽 부분이 받는 힘의 방향이다. 그 방향으로 코일이 회전한다. 코일을 건다. 정리 1 간이 전동기에서는 전류가 흐르는 코일이 아래쪽에 놓인 자석의 자기장 속에 있으므 로 코일이 힘을 받아 돌아간다. 2 코일의 한쪽은 피복을 모두 벗기고 다른 한쪽은 반만 벗겨 반 바퀴마다 전류를 흐르 게 하면 코일은 같은 방향으로 힘을 받아 계속 회전할 수 있다. 3 간이 전동기의 회전 방향은 전류의 방향이나 자석의 극을 바꾸면 반대로 바뀐다. 4 간이 전동기의 특징 ① 자석을 2개 겹쳐 놓으면 코일이 받는 힘이 커진다. ② 코일을 네모 모양으로 만들면 자석에 가까이 놓인 부분의 길이가 원형 모양일 때 보다 길어져서 더 큰 힘을 받는다. 54 EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 54 19. 11. 14. 오전 9:58 정답과 해설 15쪽 수행 평가 섭렵 문제 간이 전동기 만들기 전동기는 자기장 속에서 전류 가 흐르는 코일이 받는 을 이용하여 코일을 회전시키는 장치이다. 자기장이 셀수록, 코일이 많이 감길수록, 코일에 흐르는 전류 의 세기가 셀수록 전동기의 회전 속도가 . 1 그림과 같이 전지와 자석을 장치하고 코일에 전류를 흐르게 하였더니 코일이 회전하였다. 이와 같이 자기장 내의 코일에 전류가 흐르면 코 일이 힘을 받아 움직이는 까닭을 옳게 설명한 것은? ① 전류가 흐르면 열이 발생하므로 ② 전류와 자석 사이에 밀어내는 힘이 작용하므로 ③ 전류와 자석 사이에 끌어당기는 힘이 작용하므로 ④ 전류가 만드는 자기장과 자석의 자기장이 상호 작용하므로 ⑤ 코일 내의 전자의 이동으로 정전기가 유도되므로 코일에 전류가 흐르면 코일의 왼쪽 부분과 오른쪽 부분에 흐르는 전류의 방향이 서로 가 된다. 2 그림과 같이 자석 사이에 코일을 놓 고 화살표 방향으로 전류를 흐르게 전류 전류 코일에 흐르는 전류의 방향이 하였다. (가)와 (나)에서 코일의 회전 자기장 자기장 바뀌면 코일의 회전 방향도 방향(시계 방향, 시계 반대 방향)을 가 된다. 각각 쓰시오. (가) (나) 선풍기, , 엘리베이터, 전기차, 비행기 등에 전동기가 사용된다. 3 간이 전동기를 만들 때 사포로 코일의 한끝은 에나멜을 완전히 벗기고, 반대쪽은 에나멜을 반만 벗긴다. 에나 멜을 반만 벗긴 쪽은 실제 전동기의 구조에서 어떤 역 할을 하는지 쓰시오. 4 간이 전동기의 코일의 회전 방향을 반대로 할 수 있는 방법으로 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고르시오. 보기 ㄱ. 전지의 극을 바꾼다. ㄴ. 네오디뮴 자석 위 면의 극을 바꾼다. ㄷ. 코일을 반대로 연결한다. 5 간이 전동기에서 코일이 받는 힘을 크게 하는 방법으로 옳은 것을 <보기>에서 있는 대로 고 르시오. ㄱ. 자석을 2개 겹쳐 놓는다. 보기 ㄴ. 코일을 네모 모양으로 만든다. ㄷ. 전지의 전압이 큰 것을 사용한다. 4. 전류의 자기 작용 55 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 55 19. 11. 14. 오전 9:58 1 정답과 해설 15쪽 4. 전류의 자기 작용 내신 기출 문제 2 전류 주위의 자기장 01 자기장에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대 로 고른 것은? 자기장에서 전류가 받는힘 04 그림과 같이 위쪽 면이 S극으로 되어 있는 고무 자석에 구리 중요 테이프를 붙이고 전지를 연결한 후, 구리선을 올려놓았다. 보기 ㄴ. 자기장의 방향은 나침반 바늘의 N극이 가리키는 ㄱ. 자기력이 작용하는 공간을 자기장이라고 한다. 방향이다. $ 전지 ㄷ. 전류가 흐르는 직선 도선 주위에는 도선을 중심 % 으로 동심원 모양의 자기장이 생긴다. 구리 테이프 # " 구리선 고무 자석 구리선이 움직이는 방향을 옳게 설명한 것은? ② ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ 02 그림과 같이 도선에 전류가 흐르 지 않을 때, 도선 주위에 놓인 나 침반의 방향이 같았다. 이 도선의 P에서 Q 방향으로 전류를 흐르 게 할 때 나침반의 자침이 회전하 지 않는 것은? ①A ④D ① A 방향으로 움직인다. ② B 방향으로 움직인다. ③ C 방향으로 움직인다. ④ D 방향으로 움직인다. ⑤ 움직이지 않는다. ③ ㄱ, ㄷ 05 그림과 같이 자기장 속 2 / ①ㄷ ④ ㄴ, ㄷ # " $ % ② B ③C ⑤ 모두 회전하지 않는다. 1 중요 03 그림과 같이 장치하고 코일에 전류가 흐르도록 하였다. 나 침반 바늘의 N극이 가리키는 방향에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 지구 자기장은 무시한다.) 전류 ㉠ 56 ㉡ ㉢ ① ㉠과 ㉢에서 자침의 N극의 방향은 반대이다. ② ㉡과 ㉢에서 자침의 N극의 방향은 반대이다. ③ ㉠과 ㉡에서 자침의 N극의 방향은 반대이다. ④ ㉠에서 자침의 N극은 동쪽을 가리킨다. ⑤ ㉡에서 자침의 N극은 서쪽을 가리킨다. # 에 도선을 넣고 화살표 " $ S N 방향으로 전류를 흐르 게 하였다. A, B, C 부 전류 분이 받는 힘의 방향을 화살표로 옳게 짝지은 것은? (단, •는 힘을 받지 않는 것 을 나타낸다.) ① ③ ⑤ A B ↑ • • → ↓ → C ↑ ② ↑ ④ • A B ↑ ↓ C ↓ ↑ • ← 06 그림은 전동기의 코 일을 나타낸 것이다. 전동기의 코일에 전 N 류가 흐를 때 이에 대 한 설명으로 옳은 것은? ㉠ 전류 ㉡ S ① 코일의 ㉠ 부분은 아래쪽으로 힘을 받는다. ② 코일의 ㉡ 부분은 위쪽으로 힘을 받는다. ③ 자석의 극만 바뀌면 코일의 회전 방향은 바뀌지 않 는다. ④ 코일에 흐르는 전류의 방향을 바꾸면 코일이 시계 반대 방향으로 회전한다. ⑤ 자석의 극과 코일에 흐르는 전류의 방향을 동시에 바꾸면 코일의 회전 방향이 바뀐다. EBS 중학 뉴런 과학 2 개념책 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 56 19. 11. 14. 오전 9:58 고난도 실력 향상 문제 서논술형 유형 연습 정답과 해설 16쪽 정답과 해설 16쪽 예제 중요 01 그림과 같이 철심에 코일을 감고 전원 장치에 연결한 후 스 위치를 닫았더니 자침의 N극이 서쪽을 가리켰다. 이때 도 선의 A 지점에서 ㉠움직이는 것과 ㉡움직이는 방향을 화 살표로 옳게 짝지은 것은? 01 그림과 같이 두 자석 사이에 장치된 코일에 화살표 방향으 로 전류가 흐르고 있다. 코일이 회전하는 방향을 쓰고, 그 까닭을 설명하시오. " / 철심 8 # & / 전류 전자 " 전원 장치 ㉠ ① 전자 ③ 전자 ⑤ 원자핵 ㉡ ↑ ← ② 전자 ④ 원자핵 ㉡ 방향으로 할 때 도선은 손바닥이 향하는 방향으로 힘을 받는다. → Key Word 전동기, 회전 방향, 코일 → [설명] 자기장 내에서 코일이 받는 힘의 방향은 오른손 네 손가락 을 자기장의 방향, 엄지손가락을 전류의 방향으로 할 때 손바닥이 ← [모범 답안] A, 코일의 왼쪽 부분은 아래로, 코일의 오른쪽 부분은 향하는 방향이라는 사실을 알고 있으면 해결할 수 있다. 선과 자석이 만드는 자기장이 이루는 각에 따라 도선이 받 는 힘의 크기가 달라진다. 다음 중 도선이 가장 큰 힘을 받 을 때 도선과 자석의 자기장이 이루는 각은? ② 30° ⑤ 180° ③ 45° 위로 힘을 받으므로 코일은 A 방향으로 회전한다. 실전 연습 01 그림과 같이 자석 사이에 놓인 알루미늄 막대에 전류가 흐 를 때 알루미늄 막대가 힘을 받아 오른쪽으로 움직였다. 나무 막대 03 그림은 전동기가 사용되 는 전기차의 구조를 나타 낸 것이다. 좀 더 빠른 전 기차를 만들기 위해 전동 축전지 기의 회전수를 빠르게 하 전동기 고자 한다. 전동기의 회전 수를 빠르게 하기 위한 방법으로 옳은 것을 <보기>에서 있 는 대로 고른 것은? 보기 ㄱ. 축전지의 용량이 큰 것을 사용한다. ㄴ. 전동기 내 코일의 감은수를 늘린다. ㄷ. 전지의 전압이 높은 것을 사용한다. ㄹ. 전동기 내의 자석을 센 것으로 교체한다. 직류 전원 장치 알루미늄 막대 중요 ①ㄱ ④ ㄴ, ㄷ, ㄹ 전류 Tip 오른손 네 손가락을 자기장의 방향, 엄지손가락을 전류의 ㉠ 02 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선은 힘을 받는다. 이때 도 ① 0° ④ 90° N S 4 을 2 가지 서술하시오. ⑴ 알루미늄 막대가 움직이는 방향을 반대로 바꾸는 방법 ⑵ 알루미늄 막대가 움직이는 폭을 더 크게 하는 방법을 2 가지 서술하시오. Tip 전류와 자기장에 따라 전류가 흐르는 도선이 받는 자기력의 방향과 크기는 달라진다. Key Word 도선이 받는 자기력, 반대 방향, 움직이는 방향, 움직 이는 폭 ② ㄱ, ㄴ ③ ㄷ, ㄹ ⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ, ㄹ 4. 전류의 자기 작용 57 EBS 허락없이 전부 또는 일부를 무단으로 복사, 복제, 제본, 2차적 저작물 작성 등으로 이용하는 일체의 행위는 관련법에 따라 금지되어 있습니다. (032-061)뉴런 중등2[물리2단원]본책.indd 57 19. 11. 14. 오전 9:58
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