전기와 자기 · 함께 풀어 봅시다

중단원 융합 · 회로와 에너지

그림을 보고, 핵심을 찾고, 답까지.

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E2Q38 전자의 방향·극 판단 + 옴의 법칙
그림은 전지의 두 극을 (가), (나)로만 표시한 회로이다. 니크롬선 양 끝의 전압계는 3 V, 전류계는 0.5 A를 가리켰고, 위쪽 도선 속 전자는 그림의 화살표 방향(오른쪽)으로 이동한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
E2Q38 원본 문항 그림
보기
ㄱ. (나)는 전지의 (+)극이다.
ㄴ. 위쪽 도선에서 전류는 왼쪽으로 흐른다.
ㄷ. 니크롬선의 저항은 1.5 Ω이다.
① ㄱ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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E2Q38 전자의 방향·극 판단 + 옴의 법칙
그림은 전지의 두 극을 (가), (나)로만 표시한 회로이다. 니크롬선 양 끝의 전압계는 3 V, 전류계는 0.5 A를 가리켰고, 위쪽 도선 속 전자는 그림의 화살표 방향(오른쪽)으로 이동한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. (나)는 전지의 (+)극이다. ㄴ. 위쪽 도선에서 전류는 왼쪽으로 흐른다. ㄷ. 니크롬선의 저항은 1.5 Ω이다.
① ㄱ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
방향을 읽고 저항을 구하자
전자 → 오른쪽 전류 → 왼쪽
전자 도착 쪽 (나)는 (+)극
R = V/I = 3/0.5 = 6 Ω
답③ ㄱ, ㄴ
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E2Q38 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
ㄱ (나)는 전지의 (+)극이다.
옳은 보기
전자들이 외부 회로에서 들어가는 (나)가 (+)극이다.
ㄴ 위쪽 도선에서 전류는 왼쪽으로 흐른다.
옳은 보기
전류는 전자 이동과 반대인 왼쪽이다.
ㄷ 니크롬선의 저항은 1.5 Ω이다.
고쳐야 할 보기
저항은 3/0.5=6 Ω이며 1.5 Ω이 아니다. 오개념 「저항을 곱셈으로 계산」: 3×0.5가 아니라 3÷0.5=6 Ω이다.
① ㄱ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
② ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 저항은 3/0.5=6 Ω이며 1.5 Ω이 아니다. / ㄱ, ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
③ ㄱ, ㄴ
이 문항의 정답 선지
옳은 보기 ㄱ, ㄴ을 모두 포함한다.
④ ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 저항은 3/0.5=6 Ω이며 1.5 Ω이 아니다. / ㄱ도 옳으므로 포함해야 한다.
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 저항은 3/0.5=6 Ω이며 1.5 Ω이 아니다.
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E2Q39 도전길이→저항 + 직렬의 전류·전압
그림은 재질과 굵기가 같고 길이만 다른 니크롬선 A(10 cm)와 B(20 cm)를 전지에 직렬로 연결한 회로이다. (단, 두 니크롬선의 온도는 일정하다.) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
E2Q39 원본 문항 그림
보기
ㄱ. A와 B에 흐르는 전류의 세기는 같다.
ㄴ. B의 저항은 A의 저항의 2배이다.
ㄷ. B에 걸리는 전압은 A에 걸리는 전압보다 작다.
① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄱ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
※ 길이·굵기에 따른 저항을 수치로 구하는 것은 성취기준·교과서 범위 밖의 내용입니다. 그래도 도전!
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E2Q39 길이→저항 + 직렬의 전류·전압
그림은 재질과 굵기가 같고 길이만 다른 니크롬선 A(10 cm)와 B(20 cm)를 전지에 직렬로 연결한 회로이다. (단, 두 니크롬선의 온도는 일정하다.) 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. A와 B에 흐르는 전류의 세기는 같다. ㄴ. B의 저항은 A의 저항의 2배이다. ㄷ. B에 걸리는 전압은 A에 걸리는 전압보다 작다.
① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄱ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
길이는 두 배, 전류는 같음
직렬 → A와 B의 전류 같다
온도 일정·재질·굵기 같음 B의 길이 2배 → 저항 2배
V = IR, 전류가 같으므로 B에 걸리는 전압도 2배
답① ㄱ, ㄴ
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E2Q39 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
ㄱ A와 B에 흐르는 전류의 세기는 같다.
옳은 보기
직렬에는 갈림길이 없어 A와 B의 전류가 같다.
ㄴ B의 저항은 A의 저항의 2배이다.
옳은 보기
온도가 일정하고 재질·굵기가 같을 때 길이 2배인 B의 저항은 A의 2배이다.
ㄷ B에 걸리는 전압은 A에 걸리는 전압보다 작다.
고쳐야 할 보기
같은 I에서 V=IR이므로 B 전압은 A의 두 배로 크다. 오개념 「같은 전류면 큰 저항의 전압이 작음」: 같은 전류에서 V=IR이므로 저항이 큰 B의 전압이 더 크다.
① ㄱ, ㄴ
이 문항의 정답 선지
옳은 보기 ㄱ, ㄴ을 모두 포함한다.
② ㄱ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 같은 I에서 V=IR이므로 B 전압은 A의 두 배로 크다. / ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
③ ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 같은 I에서 V=IR이므로 B 전압은 A의 두 배로 크다. / ㄱ도 옳으므로 포함해야 한다.
④ ㄱ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 같은 I에서 V=IR이므로 B 전압은 A의 두 배로 크다.
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E2Q40 병렬의 전압 + 옴의 법칙 + 전체 전류
그림은 6 V 전원에 전구 P와 Q를 병렬로 연결하고 갈래마다 전류계를 단 회로이다. 전류계는 P 갈래에서 1.5 A, Q 갈래에서 0.5 A를 가리켰다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
E2Q40 원본 문항 그림
① P와 Q에 걸리는 전압은 6 V로 같다.
② P의 저항은 4 Ω이다.
③ 전원에서 나오는 전체 전류는 2 A이다.
④ Q를 빼내면 P에 흐르는 전류는 2 A로 커진다.
⑤ Q의 저항은 P의 저항의 3배이다.
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E2Q40 병렬의 전압 + 옴의 법칙 + 전체 전류
그림은 6 V 전원에 전구 P와 Q를 병렬로 연결하고 갈래마다 전류계를 단 회로이다. 전류계는 P 갈래에서 1.5 A, Q 갈래에서 0.5 A를 가리켰다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① P와 Q에 걸리는 전압은 6 V로 같다.
② P의 저항은 4 Ω이다.
③ 전원에서 나오는 전체 전류는 2 A이다.
④ Q를 빼내면 P에 흐르는 전류는 2 A로 커진다.
⑤ Q의 저항은 P의 저항의 3배이다.
갈래 전류를 합하면
병렬 → P와 Q 모두 6 V
RP = 6/1.5 = 4 Ω RQ = 6/0.5 = 12 Ω
전체 1.5+0.5=2 A Q 제거 후 P는 여전히 1.5 A
고쳐야 할 설명④ Q를 빼내면 P에 흐르는 전류는 2 A로 커진다.
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E2Q40 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① P와 Q에 걸리는 전압은 6 V로 같다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
병렬 양 갈래에는 전원 6 V가 그대로 걸린다.
② P의 저항은 4 Ω이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
6/1.5=4 Ω이다.
③ 전원에서 나오는 전체 전류는 2 A이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
갈래 전류의 합은 1.5+0.5=2 A이다.
④ Q를 빼내면 P에 흐르는 전류는 2 A로 커진다.
이 문항의 정답 선지
Q를 제거해도 P는 6 V에 4 Ω이므로 1.5 A 그대로이다. 오개념 「사라진 갈래의 전류 몰림」: Q를 빼도 P에는 6 V가 그대로 걸려 P의 전류는 1.5 A이다.
⑤ Q의 저항은 P의 저항의 3배이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
Q는 12 Ω으로 P 4 Ω의 3배이다.
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E2Q41 병렬 배선 + 소비 전력·전력량
표는 한 멀티탭에 꽂아 함께 사용하는 세 전기 기구의 소비 전력이다. 멀티탭에 꽂힌 기구들은 병렬로 연결되며, 이 멀티탭에는 「최대 소비 전력 2500 W」라고 표시되어 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 고른 것은?
E2Q41 원본 문항 그림
보기
ㄱ. 세 기구에는 같은 크기의 전압이 걸린다.
ㄴ. 세 기구를 동시에 켜면 세 기구의 소비 전력을 합한 값이 멀티탭이 감당할 수 있는 최대 소비 전력을 넘는다.
ㄷ. 노트북만 1시간 켜 두면 전기난로만 1시간 켜 둘 때보다 전력량이 많다.
① ㄱ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ
※ 교육과정(성취기준 해설)은 소비 전력을 정량적인 계산보다 에너지 전환의 관점에서 다루도록 권합니다. 이 문항은 시험 대비를 위한 계산 연습입니다.
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E2Q41 병렬 배선 + 소비 전력·전력량
표는 한 멀티탭에 꽂아 함께 사용하는 세 전기 기구의 소비 전력이다. 멀티탭에 꽂힌 기구들은 병렬로 연결되며, 이 멀티탭에는 「최대 소비 전력 2500 W」라고 표시되어 있다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 고른 것은?
ㄱ. 세 기구에는 같은 크기의 전압이 걸린다. ㄴ. 세 기구를 동시에 켜면 세 기구의 소비 전력을 합한 값이 멀티탭이 감당할 수 있는 최대 소비 전력을 넘는다. ㄷ. 노트북만 1시간 켜 두면 전기난로만 1시간 켜 둘 때보다 전력량이 많다.
① ㄱ
② ㄷ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ
동시에 켠 전력을 더하자
병렬 → 세 기구의 전압 같다
1500+1200+60 = 2760 W 최대 소비 전력 2500 W를 넘음
같은 1시간 난로 1500 Wh > 노트북 60 Wh
답⑤ ㄱ, ㄴ
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E2Q41 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
ㄱ 세 기구에는 같은 크기의 전압이 걸린다.
옳은 보기
병렬 기구는 전원 양 끝에 연결되어 같은 전압이다.
ㄴ 세 기구를 동시에 켜면 세 기구의 소비 전력을 합한 값이 멀티탭이 감당할 수 있는 최대 소비 전력을 넘는다.
옳은 보기
2760 W는 표시된 최대 소비 전력 2500 W를 260 W 넘는다.
ㄷ 노트북만 1시간 켜 두면 전기난로만 1시간 켜 둘 때보다 전력량이 많다.
고쳐야 할 보기
같은 1시간이면 노트북 60 Wh가 난로 1500 Wh보다 적다. 오개념 「같은 시간의 전력량 비교 뒤집기」: 같은 1시간이면 소비 전력이 큰 전기난로의 전력량이 더 크다.
① ㄱ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
② ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 같은 1시간이면 노트북 60 Wh가 난로 1500 Wh보다 적다. / ㄱ, ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
③ ㄱ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 같은 1시간이면 노트북 60 Wh가 난로 1500 Wh보다 적다. / ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
④ ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 같은 1시간이면 노트북 60 Wh가 난로 1500 Wh보다 적다. / ㄱ도 옳으므로 포함해야 한다.
⑤ ㄱ, ㄴ
이 문항의 정답 선지
옳은 보기 ㄱ, ㄴ을 모두 포함한다.
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E2Q42 그래프 읽기 + 병렬의 전압·밝기
그림은 전구 ㉮와 ㉯에 걸어 준 전압과 흐르는 전류의 관계를 나타낸 그래프이다. 두 전구를 6 V 전원에 병렬로 연결했을 때, ㉠ 회로 전체에 흐르는 전류의 세기와 ㉡ 더 밝게 켜지는 전구를 쓰시오.
E2Q42 원본 문항 그림
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E2Q42 그래프 읽기 + 병렬의 전압·밝기
그림은 전구 ㉮와 ㉯에 걸어 준 전압과 흐르는 전류의 관계를 나타낸 그래프이다. 두 전구를 6 V 전원에 병렬로 연결했을 때, ㉠ 회로 전체에 흐르는 전류의 세기와 ㉡ 더 밝게 켜지는 전구를 쓰시오.
두 갈래 모두 6 V
병렬 → 각 전구에 6 V
6 V에서 읽기 ㉮ 1.2 A, ㉯ 0.6 A
전체 1.2+0.6=1.8 A 같은 전압에서 ㉮가 더 밝음
답㉠ 1.8 A ㉡ ㉮
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E2Q42 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
㉠
판단 근거
병렬 각 갈래의 6 V 전류를 합하면 1.2+0.6=1.8 A이다. 오개념 「병렬 전체 전류와 갈래 전류 혼동」: 회로 전체 전류는 6 V에서 읽은 두 갈래 전류의 합이다.
㉡
판단 근거
같은 6 V에서 ㉮에는 1.2 A, ㉯에는 0.6 A가 흐르므로 원자료의 회로 해설에서 ㉮가 더 밝다.
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E2Q43 굵기→저항 + 옴의 법칙 (서술형)
그림은 재질과 길이가 같고 굵기만 다른 니크롬선 A(가는 것)와 B(굵은 것)를 각각 6 V 전원 장치에 연결한 회로이다. 전류계는 A 회로에서 0.3 A, B 회로에서 0.6 A를 가리켰다. ① A와 B의 저항을 각각 「저항 = 전압 ÷ 전류」에 값을 넣은 식과 함께 구하고(단위까지 쓸 것), ② B의 저항이 A보다 작은 까닭을 「굵기」와 「전자」라는 낱말을 모두 넣어 한두 문장으로 서술하시오. 💡 힌트 ① 두 회로에 걸린 전압은 6 V로 같다. ② 도선이 굵어지면 전자가 지나갈 통로(단면)가 어떻게 달라질까? 차선이 많은 도로와 좁은 도로를 떠올려 보자.
E2Q43 원본 문항 그림
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E2Q43 굵기→저항 + 옴의 법칙 (서술형)
그림은 재질과 길이가 같고 굵기만 다른 니크롬선 A(가는 것)와 B(굵은 것)를 각각 6 V 전원 장치에 연결한 회로이다. 전류계는 A 회로에서 0.3 A, B 회로에서 0.6 A를 가리켰다. ① A와 B의 저항을 각각 「저항 = 전압 ÷ 전류」에 값을 넣은 식과 함께 구하고(단위까지 쓸 것), ② B의 저항이 A보다 작은 까닭을 「굵기」와 「전자」라는 낱말을 모두 넣어 한두 문장으로 서술하시오. 💡 힌트 ① 두 회로에 걸린 전압은 6 V로 같다. ② 도선이 굵어지면 전자가 지나갈 통로(단면)가 어떻게 달라질까? 차선이 많은 도로와 좁은 도로를 떠올려 보자.
굵은 도선의 통로는 넓다
RA = 6/0.3 = 20 Ω RB = 6/0.6 = 10 Ω
굵은 B → 전자의 통로가 넓음 같은 전압에서 더 많은 전하 통과
답① A = 6 V ÷ 0.3 A = 20 Ω, B = 6 V ÷ 0.6 A = 10 Ω ② B는 굵기가 굵어 전자가 지나갈 통로가 넓으므로 전자가 방해를 덜 받아 저항이 작다.
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E2Q43 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
A·B
판단 근거
R=V/I에 수치와 단위를 넣어 A 20 Ω, B 10 Ω을 얻는다.
까닭
판단 근거
굵기 증가→전자 통로 증가→같은 V에서 전류 증가→저항 감소를 연결한다. 오개념 「굵은 도선이 전자를 생성」: B의 통로가 넓어 전자가 잘 지나가는 것이며 새로 만드는 것이 아니다.
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E2Q44 계기의 연결(직렬·병렬) + 저항 계산
그림은 니크롬선에 걸리는 전압과 흐르는 전류를 측정하는 회로이고, 계기 ㉠은 0.3 A, ㉡은 4.5 V를 가리켰다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?
E2Q44 원본 문항 그림
① ㉠은 니크롬선과 병렬로 연결한 전류계이다.
② ㉡은 니크롬선의 양 끝에 나란히(병렬로) 연결한 전압계이다.
③ 니크롬선의 저항은 1.35 Ω이다.
④ 전원 장치의 전압을 2배로 높이면 니크롬선의 저항도 2배가 된다.
⑤ ㉠과 ㉡의 자리를 서로 바꾸어 연결해도 같은 값을 읽을 수 있다.
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E2Q44 계기의 연결(직렬·병렬) + 저항 계산
그림은 니크롬선에 걸리는 전압과 흐르는 전류를 측정하는 회로이고, 계기 ㉠은 0.3 A, ㉡은 4.5 V를 가리켰다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?
① ㉠은 니크롬선과 병렬로 연결한 전류계이다.
② ㉡은 니크롬선의 양 끝에 나란히(병렬로) 연결한 전압계이다.
③ 니크롬선의 저항은 1.35 Ω이다.
④ 전원 장치의 전압을 2배로 높이면 니크롬선의 저항도 2배가 된다.
⑤ ㉠과 ㉡의 자리를 서로 바꾸어 연결해도 같은 값을 읽을 수 있다.
계기는 어디에 연결할까?
㉠ 전류계: 직렬 0.3 A
㉡ 전압계: 양 끝에 병렬 4.5 V
R = 4.5/0.3 = 15 Ω 전압만 바꿔도 R은 일정
답② ㉡은 니크롬선의 양 끝에 나란히(병렬로) 연결한 전압계이다.
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E2Q44 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① ㉠은 니크롬선과 병렬로 연결한 전류계이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
㉠ 전류계는 병렬이 아니라 직렬이다.
② ㉡은 니크롬선의 양 끝에 나란히(병렬로) 연결한 전압계이다.
이 문항의 정답 선지
㉡은 니크롬선 양 끝에 병렬로 연결된 전압계이다.
③ 니크롬선의 저항은 1.35 Ω이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
R=4.5/0.3=15 Ω이다.
④ 전원 장치의 전압을 2배로 높이면 니크롬선의 저항도 2배가 된다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
온도 변화 등을 무시하면 전압만 바꾸어도 저항은 유지된다.
⑤ ㉠과 ㉡의 자리를 서로 바꾸어 연결해도 같은 값을 읽을 수 있다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
자리를 바꾸면 전류계가 병렬, 전압계가 직렬로 연결되어 전류와 전압을 제대로 잴 수 없다. 오개념 「전류계·전압계 자리 바꾸기」: 전류계는 직렬, 전압계는 양 끝에 병렬로 연결하므로 자리를 바꿀 수 없다.
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E2Q45 병렬 스위치 + 전체 전류·전력량
그림은 전지에 전구 A와 B를 병렬로 연결하고 갈래마다 스위치 S₁, S₂를 단 회로이다. 두 스위치를 모두 닫아 두 전구를 켠 뒤 S₂만 열었다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
E2Q45 원본 문항 그림
① S₂를 열어도 A의 밝기는 변하지 않는다.
② S₂를 열면 회로에 흐르는 전체 전류는 작아진다.
③ 두 스위치를 모두 닫았을 때 회로에 흐르는 전체 전류는 A에 흐르는 전류와 B에 흐르는 전류를 더한 것과 같다.
④ 두 스위치를 모두 닫았을 때 A와 B에는 같은 크기의 전압이 걸린다.
⑤ S₂를 열면 같은 시간 동안 회로 전체가 소비하는 전기 에너지는 늘어난다.
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E2Q45 병렬 스위치 + 전체 전류·전력량
그림은 전지에 전구 A와 B를 병렬로 연결하고 갈래마다 스위치 S₁, S₂를 단 회로이다. 두 스위치를 모두 닫아 두 전구를 켠 뒤 S₂만 열었다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① S₂를 열어도 A의 밝기는 변하지 않는다.
② S₂를 열면 회로에 흐르는 전체 전류는 작아진다.
③ 두 스위치를 모두 닫았을 때 회로에 흐르는 전체 전류는 A에 흐르는 전류와 B에 흐르는 전류를 더한 것과 같다.
④ 두 스위치를 모두 닫았을 때 A와 B에는 같은 크기의 전압이 걸린다.
⑤ S₂를 열면 같은 시간 동안 회로 전체가 소비하는 전기 에너지는 늘어난다.
한 갈래를 끄면 소비도 감소
회로의 전체 전류 = A 전류 + B 전류
S₂ 열기 → B의 전류 0 A의 전압·전류는 그대로
켜진 전구가 하나 줄어듦 같은 시간의 전체 에너지 ↓
고쳐야 할 설명⑤
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E2Q45 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① S₂를 열어도 A의 밝기는 변하지 않는다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
A의 양 끝 전압과 저항은 그대로이다.
② S₂를 열면 회로에 흐르는 전체 전류는 작아진다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
B 갈래의 전류가 없어져 회로에 흐르는 전체 전류가 작아진다.
③ 두 스위치를 모두 닫았을 때 회로에 흐르는 전체 전류는 A에 흐르는 전류와 B에 흐르는 전류를 더한 것과 같다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
회로에 흐르는 전체 전류는 두 갈래 A와 B에 흐르는 전류의 합이다.
④ 두 스위치를 모두 닫았을 때 A와 B에는 같은 크기의 전압이 걸린다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
두 갈래는 같은 전원의 양 끝에 이어져 있다.
⑤ S₂를 열면 같은 시간 동안 회로 전체가 소비하는 전기 에너지는 늘어난다.
이 문항의 정답 선지
B의 소비가 없어지므로 같은 시간의 총 에너지는 감소한다. 오개념 「갈래를 끄면 전체 소비 증가」: B 갈래가 꺼져 같은 시간 동안 회로 전체가 소비하는 에너지는 줄어든다.
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E2Q46 물의 흐름 비유 → 직렬·병렬
물의 흐름 비유에서 펌프 하나에 물레방아 두 개를 (가) 한 줄로 이어 달았을 때와 (나) 나란히 갈라진 두 물길에 하나씩 달았을 때를 전기 회로와 견주었다. 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
보기
ㄱ. (가)에서 두 물레방아를 지나는 물의 양이 같은 것은, 직렬 회로에서 두 전구에 흐르는 전류의 세기가 같은 것에 해당한다.
ㄴ. (나)에서 두 물길이 모두 펌프에 곧바로 이어져 있는 것은, 병렬 회로에서 각 전구에 전원의 전압이 그대로 걸리는 것에 해당한다.
ㄷ. (나)에서 한 물길을 막으면 다른 물길의 물레방아도 멈추는 것은, 병렬 회로에서 한 갈래를 끊으면 다른 갈래의 전구도 꺼지는 것에 해당한다.
① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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E2Q46 물의 흐름 비유 → 직렬·병렬
물의 흐름 비유에서 펌프 하나에 물레방아 두 개를 (가) 한 줄로 이어 달았을 때와 (나) 나란히 갈라진 두 물길에 하나씩 달았을 때를 전기 회로와 견주었다. 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. (가)에서 두 물레방아를 지나는 물의 양이 같은 것은, 직렬 회로에서 두 전구에 흐르는 전류의 세기가 같은 것에 해당한다. ㄴ. (나)에서 두 물길이 모두 펌프에 곧바로 이어져 있는 것은, 병렬 회로에서 각 전구에 전원의 전압이 그대로 걸리는 것에 해당한다. ㄷ. (나)에서 한 물길을 막으면 다른 물길의 물레방아도 멈추는 것은, 병렬 회로에서 한 갈래를 끊으면 다른 갈래의 전구도 꺼지는 것에 해당한다.
① ㄱ, ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄴ, ㄷ
④ ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
물길에 회로를 겹쳐 보자
한 물길 → 직렬 두 전구의 전류가 같다
갈라진 물길 → 병렬 각 전구가 전원 전압을 받음
한 갈래를 막아도 남은 갈래의 흐름은 계속
답① ㄱ, ㄴ
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E2Q46 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
ㄱ (가)에서 두 물레방아를 지나는 물의 양이 같은 것은, 직렬 회로에서 두 전구에 흐르는 전류의 세기가 같은 것에 해당한다.
옳은 보기
한 줄의 같은 물 흐름은 직렬의 같은 전류에 대응한다.
ㄴ (나)에서 두 물길이 모두 펌프에 곧바로 이어져 있는 것은, 병렬 회로에서 각 전구에 전원의 전압이 그대로 걸리는 것에 해당한다.
옳은 보기
각 갈래가 같은 공급원 양 끝에 이어져 같은 전압이다.
ㄷ (나)에서 한 물길을 막으면 다른 물길의 물레방아도 멈추는 것은, 병렬 회로에서 한 갈래를 끊으면 다른 갈래의 전구도 꺼지는 것에 해당한다.
고쳐야 할 보기
독립된 다른 갈래는 닫혀 있어 계속 작동한다. 오개념 「병렬 한 갈래가 전체 흐름 차단」: 다른 갈래의 물길과 전류가 흐르는 길은 그대로 남는다.
① ㄱ, ㄴ
이 문항의 정답 선지
옳은 보기 ㄱ, ㄴ을 모두 포함한다.
② ㄱ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 독립된 다른 갈래는 닫혀 있어 계속 작동한다. / ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
③ ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 독립된 다른 갈래는 닫혀 있어 계속 작동한다. / ㄱ도 옳으므로 포함해야 한다.
④ ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 독립된 다른 갈래는 닫혀 있어 계속 작동한다. / ㄱ, ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 독립된 다른 갈래는 닫혀 있어 계속 작동한다.
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E2Q47 도전원자료의 굵기 조건으로 저항·전류 계산
니크롬선 A의 저항은 8 Ω이다. 니크롬선 B는 A와 재질·길이가 같고 굵기만 2배이다. ㉠ B의 저항과 ㉡ B에 12 V의 전압을 걸었을 때 흐르는 전류의 세기를 쓰시오.
E2Q47 원본 문항 그림
자료를 근거로 답을 설명해 보세요.
※ 길이·굵기에 따른 저항을 수치로 구하는 것은 성취기준·교과서 범위 밖의 내용입니다. 그래도 도전!
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E2Q47 원자료의 굵기 조건으로 저항·전류 계산
니크롬선 A의 저항은 8 Ω이다. 니크롬선 B는 A와 재질·길이가 같고 굵기만 2배이다. ㉠ B의 저항과 ㉡ B에 12 V의 전압을 걸었을 때 흐르는 전류의 세기를 쓰시오.
원자료 해설의 통로 넓이로 판단
재질·길이가 같고 통로 넓이 2배 RB = 8÷2 = 4 Ω
I = V/R = 12/4 = 3 A
답㉠ 4 Ω ㉡ 3 A
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E2Q47 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
㉠
판단 근거
원자료 해설의 통로가 두 배 넓은 모형에 따라 B의 저항은 8÷2=4 Ω이다. 오개념 「굵기·저항 변화 방향 혼동」: 원자료의 통로가 두 배인 모형에서는 저항이 두 배가 아니라 절반이다.
㉡
판단 근거
I_B=12/4=3 A이다.
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E2Q48 가정 배선(병렬) + 소비 전력·전력량
그림은 헤어드라이어에 표시된 내용이다. 이 헤어드라이어를 가정의 콘센트에 꽂아 3분 동안 사용하였다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
E2Q48 원본 문항 그림
① 가정의 전기 기구는 병렬로 연결되므로 이 헤어드라이어에도 220 V가 걸린다.
② 1200 W는 이 기구가 1초 동안 1200 J의 전기 에너지를 소비한다는 뜻이다.
③ 3분 동안 소비한 전기 에너지는 3600 J이다.
④ 이 기구에서 전기 에너지는 주로 열에너지로 전환되고, 바람을 일으키는 운동 에너지로도 전환된다.
⑤ 같은 콘센트에 다른 기구를 하나 더 꽂아 함께 켜도 이 헤어드라이어에 걸리는 전압은 220 V 그대로이다.
※ 교육과정(성취기준 해설)은 소비 전력을 정량적인 계산보다 에너지 전환의 관점에서 다루도록 권합니다. 이 문항은 시험 대비를 위한 계산 연습입니다.
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E2Q48 가정 배선(병렬) + 소비 전력·전력량
그림은 헤어드라이어에 표시된 내용이다. 이 헤어드라이어를 가정의 콘센트에 꽂아 3분 동안 사용하였다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 가정의 전기 기구는 병렬로 연결되므로 이 헤어드라이어에도 220 V가 걸린다.
② 1200 W는 이 기구가 1초 동안 1200 J의 전기 에너지를 소비한다는 뜻이다.
③ 3분 동안 소비한 전기 에너지는 3600 J이다.
④ 이 기구에서 전기 에너지는 주로 열에너지로 전환되고, 바람을 일으키는 운동 에너지로도 전환된다.
⑤ 같은 콘센트에 다른 기구를 하나 더 꽂아 함께 켜도 이 헤어드라이어에 걸리는 전압은 220 V 그대로이다.
분을 초로 바꾸자
220 V에서 1200 W 1초에 1200 J 사용
3분 = 180초 1200×180 = 216000 J
온풍은 주로 열 바람의 운동 에너지도 생김
고쳐야 할 설명③ 3분 동안 소비한 전기 에너지는 3600 J이다.
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E2Q48 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① 가정의 전기 기구는 병렬로 연결되므로 이 헤어드라이어에도 220 V가 걸린다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
가정 기구는 병렬로 220 V를 받는다.
② 1200 W는 이 기구가 1초 동안 1200 J의 전기 에너지를 소비한다는 뜻이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
1200 W=1200 J/s이다.
③ 3분 동안 소비한 전기 에너지는 3600 J이다.
이 문항의 정답 선지
3분=180초이므로 216000 J이다. 1200×3은 분을 초처럼 사용한 오류이다. 오개념 「분을 초처럼 곱하기」: 3분을 180초로 바꾼 뒤 1200 W에 곱해야 한다.
④ 이 기구에서 전기 에너지는 주로 열에너지로 전환되고, 바람을 일으키는 운동 에너지로도 전환된다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
가열은 열, 바람은 운동 에너지이다.
⑤ 같은 콘센트에 다른 기구를 하나 더 꽂아 함께 켜도 이 헤어드라이어에 걸리는 전압은 220 V 그대로이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
일정한 전압을 공급하는 병렬 모형에서 220 V는 유지된다.
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E2Q49 전기 에너지는 빛·열로, 직렬 전류는 같다
그림은 전지에 전구 ㉮와 ㉯를 직렬로 연결하고, 전지의 (+)극 쪽에 전류계 ㉠, (−)극 쪽에 전류계 ㉡을 단 회로이다. ㉠은 0.3 A를 가리켰다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
E2Q49 원본 문항 그림
보기
ㄱ. ㉡의 눈금은 0.3 A이다.
ㄴ. 전구 ㉮, ㉯에 공급된 전기 에너지는 일부가 빛 에너지로 전환된다.
ㄷ. 전지를 전압이 더 높은 것으로 바꾸면 ㉠과 ㉡의 눈금이 함께 커진다.
① ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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E2Q49 전기 에너지는 빛·열로, 직렬 전류는 같다
그림은 전지에 전구 ㉮와 ㉯를 직렬로 연결하고, 전지의 (+)극 쪽에 전류계 ㉠, (−)극 쪽에 전류계 ㉡을 단 회로이다. ㉠은 0.3 A를 가리켰다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. ㉡의 눈금은 0.3 A이다. ㄴ. 전구 ㉮, ㉯에 공급된 전기 에너지는 일부가 빛 에너지로 전환된다. ㄷ. 전지를 전압이 더 높은 것으로 바꾸면 ㉠과 ㉡의 눈금이 함께 커진다.
① ㄴ
② ㄱ, ㄷ
③ ㄱ, ㄴ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
에너지는 전환, 직렬 전류는 같음
ㄱ 직렬 → 앞뒤 전류 같다 ㉠ = ㉡ = 0.3 A
ㄴ 전기 에너지 → 빛·주로 열 전류는 그대로 → ㄱ과 연결
ㄷ 저항 일정: 전압 ↑ → 전류 ↑ 두 계기 눈금이 함께 커짐
답⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
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E2Q49 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
ㄱ ㉡의 눈금은 0.3 A이다.
옳은 보기
직렬의 한 길에서는 전구 앞뒤의 전류가 같으므로 ㉡도 0.3 A이다.
ㄴ 전구 ㉮, ㉯에 공급된 전기 에너지는 일부가 빛 에너지로 전환된다.
옳은 보기
전구에 공급된 전기 에너지의 일부는 빛으로, 나머지는 주로 열에너지로 전환된다. 오개념 「전류와 전기 에너지 혼동」: 빛·열로 바뀌는 것은 전기 에너지이며 직렬 앞뒤 전류는 그대로 같다.
ㄷ 전지를 전압이 더 높은 것으로 바꾸면 ㉠과 ㉡의 눈금이 함께 커진다.
옳은 보기
저항이 그대로일 때 전압이 커지면 전류가 커져 두 전류계 눈금이 함께 커진다.
① ㄴ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄱ, ㄷ도 옳으므로 포함해야 한다.
② ㄱ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
③ ㄱ, ㄴ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ도 옳으므로 포함해야 한다.
④ ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄱ도 옳으므로 포함해야 한다.
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
이 문항의 정답 선지
옳은 보기 ㄱ, ㄴ, ㄷ을 모두 포함한다.
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E2Q50 도전옴의 법칙 + 소비 전력·효율 (자료)
표는 전구 ㉮에 6 V의 전압을 걸고 10초 동안 켰을 때 측정한 전류의 세기와, 그동안 전환된 에너지의 양이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
E2Q50 원본 문항 그림
보기
ㄱ. ㉮의 저항은 12 Ω이다.
ㄴ. ㉮의 소비 전력은 3 W이다.
ㄷ. ㉮는 소비한 전기 에너지의 80 %를 빛에너지로 전환한다.
① ㄱ
② ㄴ, ㄷ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
※ 소비 전력과 에너지 효율을 수치로 계산하는 것은 성취기준에서 권장하지 않는 범위 밖 내용입니다. 재미있는 문제라 남겨 두었으니 도전해 보세요!
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E2Q50 옴의 법칙 + 소비 전력·효율 (자료)
표는 전구 ㉮에 6 V의 전압을 걸고 10초 동안 켰을 때 측정한 전류의 세기와, 그동안 전환된 에너지의 양이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
ㄱ. ㉮의 저항은 12 Ω이다. ㄴ. ㉮의 소비 전력은 3 W이다. ㄷ. ㉮는 소비한 전기 에너지의 80 %를 빛에너지로 전환한다.
① ㄱ
② ㄴ, ㄷ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄱ, ㄴ
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
저항·전력·빛 비율은 따로
R = 6/0.5 = 12 Ω
전기 에너지 6+24=30 J P = 30/10 = 3 W
빛의 비율 = 6/30×100 = 20%, 열은 80%
답④ ㄱ, ㄴ
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E2Q50 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
ㄱ ㉮의 저항은 12 Ω이다.
옳은 보기
6/0.5=12 Ω이다.
ㄴ ㉮의 소비 전력은 3 W이다.
옳은 보기
(6+24)/10=3 W이다.
ㄷ ㉮는 소비한 전기 에너지의 80 %를 빛에너지로 전환한다.
고쳐야 할 보기
빛은 6/30=20%이고 80%는 열의 비율이다. 오개념 「빛과 열의 비율 뒤바꾸기」: 빛의 비율은 20 %이고 80 %는 열로 전환된 비율이다.
① ㄱ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
② ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 빛은 6/30=20%이고 80%는 열의 비율이다. / ㄱ도 옳으므로 포함해야 한다.
③ ㄱ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 빛은 6/30=20%이고 80%는 열의 비율이다. / ㄴ도 옳으므로 포함해야 한다.
④ ㄱ, ㄴ
이 문항의 정답 선지
옳은 보기 ㄱ, ㄴ을 모두 포함한다.
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀림: 빛은 6/30=20%이고 80%는 열의 비율이다.
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E2Q51 직렬→병렬 바꾸기 장단점 (서술형)
그림은 전구 여섯 개가 한 줄로(직렬로) 이어진 장식 전구이다. 이 전구들을 병렬로 바꾸어 연결한다고 할 때, ① 좋아지는 점 한 가지와 ② 주의해야 할 점 한 가지를 각각 한 문장으로 서술하시오. 조건: 「전압」과 「전류」라는 낱말을 각각 한 번 이상 넣을 것. 💡 힌트 지금(직렬)의 단점 — 전구 하나하나가 어둡고, 한 전구가 끊어지면 모두 꺼진다. 지금(직렬)의 장점 — 회로 전체에 흐르는 전류가 작아 전선이 과열되거나 불이 날 위험이 적다. 병렬로 바꾸면 이 장단점이 어떻게 뒤집힐지 생각해 보자.
E2Q51 원본 문항 그림
자료를 근거로 답을 설명해 보세요.
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E2Q51 직렬→병렬 바꾸기 장단점 (서술형)
그림은 전구 여섯 개가 한 줄로(직렬로) 이어진 장식 전구이다. 이 전구들을 병렬로 바꾸어 연결한다고 할 때, ① 좋아지는 점 한 가지와 ② 주의해야 할 점 한 가지를 각각 한 문장으로 서술하시오. 조건: 「전압」과 「전류」라는 낱말을 각각 한 번 이상 넣을 것. 💡 힌트 지금(직렬)의 단점 — 전구 하나하나가 어둡고, 한 전구가 끊어지면 모두 꺼진다. 지금(직렬)의 장점 — 회로 전체에 흐르는 전류가 작아 전선이 과열되거나 불이 날 위험이 적다. 병렬로 바꾸면 이 장단점이 어떻게 뒤집힐지 생각해 보자.
병렬로 바꾸면
각 전구에 전원 전압 더 밝고, 하나가 꺼져도 따로 켜짐
갈래 전류를 모두 더함 전체 전류 ↑ → 전선 과열 주의
답① 좋아지는 점: 각 전구에 전원의 전압이 그대로 걸려 더 밝고, 전구 하나가 끊어져도 나머지는 켜져 있다. ② 주의할 점: 갈래가 늘어 전체 전류가 커지므로 전선이 뜨거워져 불이 날 수 있고, 전기 에너지도 더 많이 소비한다.
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E2Q51 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
좋은 점
판단 근거
각 전구에 전원 전압이 걸려 더 밝고 독립된 갈래라 한 개 고장에도 나머지가 켜진다. 오개념 「병렬이면 전구가 어두워짐」: 각 전구에 전원 전압이 걸리므로 직렬일 때보다 밝아진다.
주의점
판단 근거
전체 전류가 증가하므로 공통 전선의 과열과 같은 시간 에너지 소비 증가를 고려한다.
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© 2026 조승재(과학이조선생) · 해누리중학교 · 최종 업데이트: 2026-10-13
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