전류의 방향은 전자의 존재를 알기 전에 (+)극 → (−)극으로 약속했고, 실제로 움직이는 전자는 (−)극에서 (+)극으로 이동한다. 두 방향은 서로 반대이다.
오개념 · 전자 이동 방향과 전류 방향 혼동
X
정답
전류의 방향은 전자의 존재를 알기 전에 (+)극 → (−)극으로 약속했고, 실제로 움직이는 전자는 (−)극에서 (+)극으로 이동한다. 두 방향은 서로 반대이다.
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MK2Q2 정전기 유도 — 전하의 분포
정전기 유도가 일어날 때, 금속 막대에서 대전체와 가까운 쪽은 대전체와 같은 종류의 전하를 띤다.
O / X
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MK2Q2 · 정전기 유도 — 전하의 분포
가까운 쪽으로 전자가 몰린다
(+)대전체가 전자를 끌어당기면 가까운 A가 (−), 먼 B가 (+)가 된다.
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→ 변화를 볼까요?
MK2Q2 · 정전기 유도 — 전하의 분포
대전체가 (−)인 경우도 확인
이번에는 전자를 밀어 가까운 A가 (+)가 된다. 어느 경우든 가까운 쪽은 대전체와 반대 전하이다.
X
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MK2Q2 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
O
정답이 아닌 판단
대전체가 금속 막대 속 전자를 끌어당기거나 밀어내므로, 가까운 쪽은 대전체와 다른 종류, 먼 쪽은 같은 종류의 전하를 띤다. 그래서 대전체와 금속 막대 사이에는 언제나 끌어당기는 힘이 작용한다.
오개념 · 유도된 가까운 쪽은 같은 전하라는 혼동
X
정답
대전체가 금속 막대 속 전자를 끌어당기거나 밀어내므로, 가까운 쪽은 대전체와 다른 종류, 먼 쪽은 같은 종류의 전하를 띤다. 그래서 대전체와 금속 막대 사이에는 언제나 끌어당기는 힘이 작용한다.
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MK2Q3 마찰 전기 — 전하 분포 모형
그림은 전기를 띠지 않던 두 물체 A와 B를 서로 마찰하기 전과 후의 전하 분포를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은?
①마찰한 뒤 A는 (−)전하를 띤다.
②마찰하는 동안 전자가 A에서 B로 이동하였다.
③마찰한 뒤 B의 원자핵 수가 늘어났다.
④마찰하기 전 A와 B는 각각 (+)전하를 띠고 있었다.
⑤마찰한 뒤 A와 B 사이에는 서로 밀어내는 힘이 작용한다.
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MK2Q3 · 마찰 전기 — 전하 분포 모형
마찰 전의 기호 수 세기
A와 B 모두 원자핵 기호 4개, 전자 4개로 중성이다.
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MK2Q3 · 마찰 전기 — 전하 분포 모형
마찰 뒤 줄고 늘어난 입자
A의 전자는 2개, B의 전자는 6개이다. 이동한 두 전자를 A에서 B로 추적한다.
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→ 변화를 볼까요?
MK2Q3 · 마찰 전기 — 전하 분포 모형
A는 양전하, B는 음전하
A는 (+), B는 (−)가 되어 서로 끌어당긴다. 원자핵 수는 변하지 않았다.
② 마찰하는 동안 전자가 A에서 B로 이동하였다.
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MK2Q3 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① 마찰한 뒤 A는 (−)전하를 띤다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
A는 전자가 줄어 (+)전하이다.
② 마찰하는 동안 전자가 A에서 B로 이동하였다.
이 문항의 정답 선지
A의 전자 감소와 B의 증가가 일치하므로 옳다.
③ 마찰한 뒤 B의 원자핵 수가 늘어났다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
원자핵은 각 물체에서 4개 그대로이다.
오개념 · 마찰할 때 원자핵이 이동한다는 생각
④ 마찰하기 전 A와 B는 각각 (+)전하를 띠고 있었다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
마찰 전에는 각 물체의 (+)와 (−) 양이 같아 중성이었다.
⑤ 마찰한 뒤 A와 B 사이에는 서로 밀어내는 힘이 작용한다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
서로 다른 전하이므로 끌어당긴다.
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MK2Q4 검전기 — 정전기 유도
그림은 전기를 띠지 않은 검전기의 금속판 위에 (−)대전체를 가까이 한 모습이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
보기
ㄱ. 금속판은 (+)전하를, 금속박은 (−)전하를 띤다.
ㄴ. 두 장의 금속박이 같은 종류의 전하를 띠어 서로 밀어내므로 벌어진다.
ㄷ. 대전체를 멀리 치워도 금속박은 벌어진 채로 있다.
①ㄱ, ㄴ
②ㄱ
③ㄴ, ㄷ
④ㄷ
⑤ㄱ, ㄴ, ㄷ
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MK2Q4 · 검전기 — 정전기 유도
전자가 금속박으로 내려간다
(−)대전체가 전자를 밀어 금속판은 (+), 두 금속박은 (−)가 된다.
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MK2Q4 · 검전기 — 정전기 유도
두 금속박이 벌어지는 까닭
같은 전하를 띤 두 금속박이 서로 밀어내므로 벌어진다. ㄱ과 ㄴ이 옳다.
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MK2Q4 · 검전기 — 정전기 유도
대전체를 치우면 오므라든다
접촉하지 않아 전자가 출입한 것이 아니다. 분포가 돌아오면서 금속박이 오므라든다.
① ㄱ, ㄴ
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MK2Q4 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
ㄱ 금속판은 (+)전하를, 금속박은 (−)전하를 띤다.
옳은 보기
(−)대전체가 전자를 금속박으로 밀어내므로 금속판은 (+), 금속박은 (−)전하를 띤다.
ㄴ 두 장의 금속박이 같은 종류의 전하를 띠어 서로 밀어내므로 벌어진다.
옳은 보기
두 금속박이 모두 (−)전하를 띠어 같은 종류의 전하 사이의 힘으로 서로 밀어낸다.
ㄷ 대전체를 멀리 치워도 금속박은 벌어진 채로 있다.
고쳐야 할 보기
대전체가 닿지 않아 검전기 안에서 전자 분포만 바뀌었다. 대전체를 치우면 금속박이 오므라든다.
오개념 · 정전기 유도와 접촉 대전 혼동
① ㄱ, ㄴ
이 문항의 정답 선지
ㄱ과 ㄴ은 옳고 ㄷ은 틀리므로 맞는 조합이다.
② ㄱ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄱ뿐 아니라 같은 전하의 척력을 말한 ㄴ도 옳다.
③ ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ은 옳지만 ㄷ은 틀리고 ㄱ이 빠졌다.
④ ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
대전체를 치우면 금속박은 오므라들므로 ㄷ은 틀리다.
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ이 포함되어 틀린 조합이다.
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MK2Q5 전압의 뜻과 단위
전압에 대한 설명으로 옳은 것은?
①전압은 전류를 흐르게 하는 능력이다.
②전압의 단위로 A(암페어)를 쓴다.
③전압은 도선을 따라 흐르는 전하의 흐름이다.
④전압을 높이면 도선의 저항도 함께 커진다.
⑤전지는 전자를 새로 만들어 내어 전압을 만든다.
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MK2Q5 전압의 뜻과 단위
전압에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 전압은 전류를 흐르게 하는 능력이다.
② 전압의 단위로 A(암페어)를 쓴다.
③ 전압은 도선을 따라 흐르는 전하의 흐름이다.
④ 전압을 높이면 도선의 저항도 함께 커진다.
⑤ 전지는 전자를 새로 만들어 내어 전압을 만든다.
전압과 전류의 역할
전압: 흐르게 하는 능력, V
전류: 전하의 흐름, A
이미 있던 전자가 흐름
전지는 전자 생산기가 아님
답① 전압은 전류를 흐르게 하는 능력이다.
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MK2Q5 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① 전압은 전류를 흐르게 하는 능력이다.
이 문항의 정답 선지
전압은 전류를 흐르게 하는 능력이라는 설명이 맞다.
② 전압의 단위로 A(암페어)를 쓴다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
A는 전류의 단위이고 전압은 V이다.
③ 전압은 도선을 따라 흐르는 전하의 흐름이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
전하의 흐름은 전류의 뜻이다.
오개념 · 전압과 전류의 뜻 혼동
④ 전압을 높이면 도선의 저항도 함께 커진다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
같은 상태의 도선에서 저항은 전압을 바꿔도 일정하다.
⑤ 전지는 전자를 새로 만들어 내어 전압을 만든다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
전지는 전자를 새로 만드는 것이 아니라 이미 있는 전하의 흐름을 일으킨다.
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MK2Q6 도전길이→저항 + 옴의 법칙
재질과 굵기가 같은 니크롬선 A(길이 20 cm)의 저항은 10 Ω이다. ㉠ 같은 재질·굵기로 길이가 40 cm인 니크롬선 B의 저항과, ㉡ B에 8 V의 전압을 걸었을 때 흐르는 전류의 세기를 단위와 함께 쓰시오.
자료를 근거로 답을 설명해 보세요.
※ 길이·굵기에 따른 저항을 수치로 구하는 것은 성취기준·교과서 범위 밖의 내용입니다. 그래도 도전!
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MK2Q6 길이→저항 + 옴의 법칙
재질과 굵기가 같은 니크롬선 A(길이 20 cm)의 저항은 10 Ω이다. ㉠ 같은 재질·굵기로 길이가 40 cm인 니크롬선 B의 저항과, ㉡ B에 8 V의 전압을 걸었을 때 흐르는 전류의 세기를 단위와 함께 쓰시오.
길이가 2배라면
재질·굵기 같음, 길이 2배
RB = 10×2 = 20 Ω
I = V/R = 8/20
= 0.4 A
답㉠ 20 Ω ㉡ 0.4 A
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MK2Q6 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
서술 점검
판단 근거
같은 재질·굵기에서 길이 2배인 B의 저항은 20 Ω이다. B의 전류는 8÷20=0.4 A이다.
오개념 · 도선 길이와 저항의 관계를 거꾸로 적용
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MK2Q7 병렬 회로 — 전압·저항·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 옳은 것은?
①P와 Q에 흐르는 전류의 세기는 서로 같다.
②Q에 걸리는 전압은 P에 걸리는 전압보다 크다.
③저항은 Q가 P보다 크다.
④전원에서 나오는 전체 전류의 세기는 1.0 A이다.
⑤P를 빼내면 Q에 흐르는 전류는 2.0 A로 커진다.
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MK2Q7 병렬 회로 — 전압·저항·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 옳은 것은?
① P와 Q에 흐르는 전류의 세기는 서로 같다.
② Q에 걸리는 전압은 P에 걸리는 전압보다 크다.
③ 저항은 Q가 P보다 크다.
④ 전원에서 나오는 전체 전류의 세기는 1.0 A이다.
⑤ P를 빼내면 Q에 흐르는 전류는 2.0 A로 커진다.
둘 다 6 V, 전류는 다르다
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
P를 빼도 Q는 0.5 A 그대로
답③ 저항은 Q가 P보다 크다.
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MK2Q7 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① P와 Q에 흐르는 전류의 세기는 서로 같다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
자료에서 P 1.5 A, Q 0.5 A로 서로 다르다.
② Q에 걸리는 전압은 P에 걸리는 전압보다 크다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
병렬의 두 갈래 모두 6 V이다.
③ 저항은 Q가 P보다 크다.
이 문항의 정답 선지
P 4 Ω보다 Q 12 Ω이 커서 옳다.
④ 전원에서 나오는 전체 전류의 세기는 1.0 A이다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
전체는 차가 아니라 합이므로 2.0 A이다.
⑤ P를 빼내면 Q에 흐르는 전류는 2.0 A로 커진다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
P를 빼도 Q의 전압과 저항은 같아 전류는 0.5 A 그대로이다.
오개념 · 병렬의 전체 전류는 고정이라는 생각
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MK2Q8 도전소비 전력·효율 (자료)
표는 전구 A와 B의 소비 전력과 1초 동안 낸 빛에너지를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 고른 것은?
보기
ㄱ. 1초 동안 소비하는 전기 에너지는 A가 B의 3배이다.
ㄴ. 소비한 전기 에너지 가운데 빛으로 전환된 비율은 B가 A보다 높다.
ㄷ. A는 1초 동안 12 J의 열에너지를 낸다.
①ㄱ
②ㄴ
③ㄱ, ㄷ
④ㄴ, ㄷ
⑤ㄱ, ㄴ
※ 소비 전력과 에너지 효율을 수치로 계산하는 것은 성취기준에서 권장하지 않는 범위 밖 내용입니다. 재미있는 문제라 남겨 두었으니 도전해 보세요!
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MK2Q8 소비 전력·효율 (자료)
표는 전구 A와 B의 소비 전력과 1초 동안 낸 빛에너지를 나타낸 것이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 고른 것은?
ㄱ. 1초 동안 소비하는 전기 에너지는 A가 B의 3배이다.
ㄴ. 소비한 전기 에너지 가운데 빛으로 전환된 비율은 B가 A보다 높다.
ㄷ. A는 1초 동안 12 J의 열에너지를 낸다.
① ㄱ
② ㄴ
③ ㄱ, ㄷ
④ ㄴ, ㄷ
⑤ ㄱ, ㄴ
입력·빛·열을 나누어 보자
1초의 입력: A 60 J, B 20 J
A가 B의 3배
A의 열 = 입력 − 빛
60 − 12 = 48 J
빛 비율: A 12/60=20%
B 8/20=40% → B가 더 큼
답⑤ ㄱ, ㄴ
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MK2Q8 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
ㄱ 1초 동안 소비하는 전기 에너지는 A가 B의 3배이다.
옳은 보기
60 W인 A는 1초에 60 J, 20 W인 B는 20 J을 쓴다. A가 B의 3배이다.
ㄴ 소비한 전기 에너지 가운데 빛으로 전환된 비율은 B가 A보다 높다.
옳은 보기
빛으로 바뀐 비율은 A가 12/60=20%, B가 8/20=40%이다. 비율은 B가 높다.
ㄷ A는 1초 동안 12 J의 열에너지를 낸다.
고쳐야 할 보기
12 J은 빛에너지이다. A가 1초 동안 내는 열에너지는 60−12=48 J이다.
오개념 · 빛에너지와 열에너지 혼동
① ㄱ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄱ은 옳지만 빛의 비율을 비교한 ㄴ도 옳다.
② ㄴ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ은 옳지만 전기 에너지 비를 비교한 ㄱ도 옳다.
③ ㄱ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀리다. A의 열은 48 J이다.
④ ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ은 옳지만 ㄷ은 틀리고 ㄱ이 빠졌다.
⑤ ㄱ, ㄴ
이 문항의 정답 선지
ㄱ과 ㄴ이 옳고 ㄷ은 틀린 조합이다.
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MK2Q9 가정의 전기 기구 — 병렬
가정에서 사용하는 전기 기구의 연결에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
①전기 기구들은 서로 병렬로 연결되어 있다.
②각 전기 기구에는 같은 크기의 전압이 걸린다.
③한 전기 기구의 전원을 꺼도 다른 기구는 그대로 작동한다.
④켜 두는 전기 기구가 많을수록 집으로 들어오는 전체 전류가 커진다.
⑤모든 전기 기구에는 같은 세기의 전류가 흐른다.
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MK2Q9 가정의 전기 기구 — 병렬
가정에서 사용하는 전기 기구의 연결에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 전기 기구들은 서로 병렬로 연결되어 있다.
② 각 전기 기구에는 같은 크기의 전압이 걸린다.
③ 한 전기 기구의 전원을 꺼도 다른 기구는 그대로 작동한다.
④ 켜 두는 전기 기구가 많을수록 집으로 들어오는 전체 전류가 커진다.
⑤ 모든 전기 기구에는 같은 세기의 전류가 흐른다.
같은 것은 전압
가정의 기구는 병렬
각각 전원의 전압을 받음
기구마다 저항이 다르면
같은 전압에도 전류는 다름
고쳐야 할 설명⑤ 모든 전기 기구에는 같은 세기의 전류가 흐른다.
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MK2Q9 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① 전기 기구들은 서로 병렬로 연결되어 있다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
옳은 설명. 가정의 기구는 서로 병렬 연결이다.
② 각 전기 기구에는 같은 크기의 전압이 걸린다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
옳은 설명. 각 갈래의 양끝은 같은 전원에 연결된다.
③ 한 전기 기구의 전원을 꺼도 다른 기구는 그대로 작동한다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
옳은 설명. 한 갈래를 꺼도 다른 갈래가 유지된다.
④ 켜 두는 전기 기구가 많을수록 집으로 들어오는 전체 전류가 커진다.
이 문항에서 고르지 않는 선지
옳은 설명. 더 많은 갈래의 전류가 더해진다.
⑤ 모든 전기 기구에는 같은 세기의 전류가 흐른다.
이 문항의 정답 선지
틀린 설명. 같은 전압이어도 기구의 저항이 달라 전류는 다를 수 있다.
오개념 · 같은 전압이면 전류도 같다는 혼동
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MK2Q10 코일의 극과 자석 사이의 힘
그림은 전지에 연결한 코일의 오른쪽에, S극이 코일을 향하도록 막대자석을 놓은 모습이다. 코일의 앞쪽 도선에는 위 방향으로 전류가 흐른다. 코일의 오른쪽 끝의 극과 코일·자석 사이에 작용하는 힘을 옳게 짝 지은 것은?
①N극 · 끌어당기는 힘
②N극 · 밀어내는 힘
③S극 · 끌어당기는 힘
④S극 · 밀어내는 힘
⑤극이 생기지 않으므로 힘이 작용하지 않는다
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MK2Q10 · 코일의 극과 자석 사이의 힘
엄지가 왼쪽이면 오른쪽은 S극
오른손을 감아쥐면 엄지는 왼쪽을 향한다. 왼쪽 끝이 N, 오른쪽 끝이 S이다.
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MK2Q10 · 코일의 극과 자석 사이의 힘
마주 보는 극끼리 비교
코일의 오른쪽 S와 막대자석의 왼쪽 S가 마주 본다. 같은 극이므로 밀어낸다.
④ S극 · 밀어내는 힘
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MK2Q10 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① N극 · 끌어당기는 힘
이 문항에서 고르지 않는 선지
코일 오른쪽은 N이 아니라 S이고 힘은 척력이다.
② N극 · 밀어내는 힘
이 문항에서 고르지 않는 선지
힘 종류는 맞지만 코일 오른쪽 극이 틀렸다.
③ S극 · 끌어당기는 힘
이 문항에서 고르지 않는 선지
극은 맞지만 S와 S는 밀어낸다.
오개념 · 같은 극과 다른 극의 힘 혼동
④ S극 · 밀어내는 힘
이 문항의 정답 선지
코일 오른쪽 S와 자석 S가 마주 보므로 옳다.
⑤ 극이 생기지 않으므로 힘이 작용하지 않는다
이 문항에서 고르지 않는 선지
전류가 흐르는 코일에는 자기장과 극이 생긴다.
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MK2Q11 전동기의 원리
그림은 자석 사이에 놓인 전동기의 코일을 간단히 나타낸 것이다. 전동기에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
보기
ㄱ. 자석의 자기장 속에서 전류가 흐르는 코일이 힘을 받아 회전한다.
ㄴ. 코일에 흐르는 전류를 더 세게 하면 코일이 더 빠르게 회전한다.
ㄷ. 자석을 더 센 것으로 바꾸어도 코일이 회전하는 빠르기는 변하지 않는다.
①ㄱ
②ㄷ
③ㄱ, ㄴ
④ㄴ, ㄷ
⑤ㄱ, ㄴ, ㄷ
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MK2Q11 · 전동기의 원리
코일 양쪽에서 반대 힘
자기장 속의 코일에 전류가 흐르면 두 변이 반대 방향의 힘을 받아 돌아간다.
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MK2Q11 · 전동기의 원리
전류가 세면 더 빠르게 회전한다
전류가 세지면 코일이 받는 힘이 커져 더 빠르게 회전한다. ㄴ은 옳다.
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MK2Q11 · 전동기의 원리
더 센 자석에서도 더 빠르게 회전한다
더 센 자석을 쓰면 코일이 받는 힘이 커져 더 빠르게 회전한다. 빠르기가 변하지 않는다는 ㄷ은 틀리다.
③ ㄱ, ㄴ
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MK2Q11 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
ㄱ 자석의 자기장 속에서 전류가 흐르는 코일이 힘을 받아 회전한다.
옳은 보기
전동기는 자석의 자기장 속에서 전류가 흐르는 코일이 힘을 받아 회전한다.
ㄴ 코일에 흐르는 전류를 더 세게 하면 코일이 더 빠르게 회전한다.
옳은 보기
전류를 세게 하면 코일이 받는 힘이 커져 더 빠르게 회전한다.
ㄷ 자석을 더 센 것으로 바꾸어도 코일이 회전하는 빠르기는 변하지 않는다.
고쳐야 할 보기
더 센 자석을 쓰면 코일이 받는 힘이 커져 더 빠르게 회전한다. 빠르기가 변하지 않는다는 설명은 틀리다.
오개념 · 자석의 세기는 코일의 힘과 무관하다는 생각
① ㄱ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄱ뿐 아니라 ㄴ도 옳다.
② ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ은 틀리다. 더 센 자석을 쓰면 코일이 받는 힘이 커져 더 빠르게 회전한다.
③ ㄱ, ㄴ
이 문항의 정답 선지
ㄱ과 ㄴ이 옳고 ㄷ은 틀리다.
④ ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄴ은 옳지만 ㄷ은 틀리고 ㄱ이 빠졌다.
⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ
이 문항에서 고르지 않는 선지
ㄷ을 포함하므로 틀린 조합이다.
← 되돌리기 · → 다음 판단 · N 대본 · L 레이저
MK2Q12 전류의 세기와 자기장
그림은 똑같은 코일 (가)~(라)에 각각 다른 세기의 전류를 흘린 모습이다. 코일 주위의 자기장이 가장 센 것은?
①(가)
②(나)
③(다)
④(라)
⑤네 코일의 자기장 세기는 모두 같다
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MK2Q12 전류의 세기와 자기장
그림은 똑같은 코일 (가)~(라)에 각각 다른 세기의 전류를 흘린 모습이다. 코일 주위의 자기장이 가장 센 것은?
① (가)
② (나)
③ (다)
④ (라)
⑤ 네 코일의 자기장 세기는 모두 같다
같은 코일, 더 센 전류
같은 코일에서는
전류가 셀수록 자기장도 셈
전류 최대: (나) 2 A
자기장도 (나)가 가장 셈
답② (나)
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MK2Q12 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
① (가)
이 문항에서 고르지 않는 선지
(가)는 1 A로 (나)의 2 A보다 작다.
② (나)
이 문항의 정답 선지
(나)의 전류 2 A가 가장 크므로 자기장이 가장 세다.
③ (다)
이 문항에서 고르지 않는 선지
(다)의 전류 0.5 A는 가장 작다.
④ (라)
이 문항에서 고르지 않는 선지
(라)의 1.5 A도 (나)의 2 A보다 작다.
⑤ 네 코일의 자기장 세기는 모두 같다
이 문항에서 고르지 않는 선지
코일이 같아도 전류가 다르면 자기장 세기가 다르다.
오개념 · 코일이 같으면 자기장 세기도 같다는 생각
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MK2Q13 마찰 전기와 전기력
털가죽으로 문지른 고무풍선 두 개를 가까이 하였더니 서로 멀어졌다. 털가죽은 문지른 뒤 (+)전하를 띤다. ㉠ 고무풍선이 띠는 전하의 종류와 ㉡ 두 풍선 사이에 작용하는 힘의 종류를 쓰시오.
자료를 근거로 답을 설명해 보세요.
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MK2Q13 마찰 전기와 전기력
털가죽으로 문지른 고무풍선 두 개를 가까이 하였더니 서로 멀어졌다. 털가죽은 문지른 뒤 (+)전하를 띤다. ㉠ 고무풍선이 띠는 전하의 종류와 ㉡ 두 풍선 사이에 작용하는 힘의 종류를 쓰시오.
같은 음전하인 두 풍선
털가죽이 전자를 잃어 (+)
풍선은 전자를 얻어 (−)
두 (−)풍선 → 서로 밀어냄
전기력 중 척력
답㉠ (−)전하 ㉡ 밀어내는 힘(척력)
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MK2Q13 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
서술 점검
판단 근거
털가죽에서 전자를 얻은 풍선은 (−)전하이다. 같은 (−)전하를 띤 두 풍선은 서로 밀어내는 힘, 즉 척력을 받는다.
오개념 · 전자를 얻은 물체의 부호 혼동
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MK2Q14 코일 주위의 자기장과 나침반 (서술형)
그림은 전지·스위치를 연결한 코일의 왼쪽 끝에 나침반 (가), 오른쪽 끝에 나침반 (나)를 놓은 모습이다. 코일의 앞쪽 도선에는 아래 방향으로 전류가 흐른다. 스위치를 닫았을 때 (가), (나)의 바늘 N극이 각각 가리키는 방향을 쓰고, 그 까닭을 「오른손」과 「자기장」이라는 낱말을 모두 넣어 서술하시오. (단, 지구 자기장은 무시한다.)
자료를 근거로 답을 설명해 보세요.
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MK2Q14 · 코일 주위의 자기장과 나침반 (서술형)
오른손 엄지는 오른쪽
앞쪽 전류가 아래이면 오른손 엄지는 오른쪽을 향한다. 오른쪽 N, 왼쪽 S이다.
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MK2Q14 · 코일 주위의 자기장과 나침반 (서술형)
왼쪽 S극으로 들어가는 방향
왼쪽 S극 바깥에서는 자기장이 S극으로 들어간다. 방향은 오른쪽이다.
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MK2Q14 · 코일 주위의 자기장과 나침반 (서술형)
오른쪽 N극에서 나오는 방향
오른쪽 N극에서는 자기장이 바깥으로 나온다. 여기서도 오른쪽이다.
(가), (나) 모두 오른쪽을 가리킨다. 오른손 네 손가락을 전류의 방향으로 감아쥐면 엄지손가락이 오른쪽을 가리키므로 코일의 오른쪽 끝이 N극, 왼쪽 끝이 S극이다. 코일 양 끝의 자기장은 왼쪽 끝에서는 코일 속(S극)으로 들어가는 오른쪽, 오른쪽 끝에서는 N극에서 나가는 오른쪽 방향이고, 나침반 바늘의 N극은 자기장의 방향을 가리킨다.
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MK2Q14 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
서술 점검
판단 근거
왼쪽 S극 바깥에서는 오른쪽으로 들어가고, 오른쪽 N극 바깥에서는 오른쪽으로 나온다. 두 나침반 N극은 모두 오른쪽이다. 「오른손」과 「자기장」을 모두 쓴다.
오개념 · 코일 양끝의 나침반은 서로 반대라는 생각
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MK2Q15 전력량 비교 (서술형)
머리를 말릴 때 소비 전력이 1200 W인 헤어드라이어를 쓰면 5분, 소비 전력이 50 W인 선풍기를 쓰면 30분이 걸린다. 어느 쪽이 전기 에너지를 더 많이 소비하는지 계산 과정과 함께 쓰고, 그 까닭을 「소비 전력」과 「시간」이라는 낱말을 모두 넣어 서술하시오.
자료를 근거로 답을 설명해 보세요.
※ 교육과정(성취기준 해설)은 소비 전력을 정량적인 계산보다 에너지 전환의 관점에서 다루도록 권합니다. 이 문항은 시험 대비를 위한 계산 연습입니다.
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MK2Q15 전력량 비교 (서술형)
머리를 말릴 때 소비 전력이 1200 W인 헤어드라이어를 쓰면 5분, 소비 전력이 50 W인 선풍기를 쓰면 30분이 걸린다. 어느 쪽이 전기 에너지를 더 많이 소비하는지 계산 과정과 함께 쓰고, 그 까닭을 「소비 전력」과 「시간」이라는 낱말을 모두 넣어 서술하시오.
짧게 써도 더 많이 쓸 수 있다
전력량 = 소비 전력 × 시간
5분=1/12시간, 30분=1/2시간
드라이어 1200×1/12=100 Wh
선풍기 50×1/2=25 Wh
100/25 = 4배
짧게 쓴 드라이어가 더 많이 소비
답헤어드라이어 · 모범 답안 →
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MK2Q15 · 모범 답안
헤어드라이어. 전력량 = 소비 전력 × 시간이므로 헤어드라이어 1200 W × 5분 = 6000, 선풍기 50 W × 30분 = 1500 → 헤어드라이어가 4배 많이 소비한다. 사용 시간은 선풍기가 6배 길지만 소비 전력이 헤어드라이어가 24배 커서 결국 헤어드라이어가 더 많이 쓴다.
MK2Q15 · 선지와 보기를 짚어 봅시다
서술 점검
판단 근거
소비 전력과 시간을 함께 곱해야 한다. 1200×5=6000 W·분, 50×30=1500 W·분이므로 헤어드라이어가 4배 소비한다.