막대자석 위쪽에 동축도체 원판을 놓고 회로의 한 끝은 원판의 주변에 접… | [전기철도기사 필기] 04년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[전기철도기사 필기] 04년 3회차
막대자석 위쪽에 동축도체 원판을 놓고 회로의 한 끝은 원판의 주변에 접촉시켜 습동하도록 해 놓은 그림과 같은 파라데이 원판실험을 할 때 검류계에 전류가 흐르지 않는 경우는?
1
자석을 축 방향으로 전진시킨후 후퇴시킬 때
2
자석만을 일정한 방향으로 회전시킬 때
3
원판만을 일정한 방향으로 회전시킬 때
4
원판과 자석을 동시에 같은 방향, 같은 속도로 회전시킬 때
해설
공식 정답은 원판과 자석을 동시에 같은 방향, 같은 속도로 회전시킬 때이다. 출제 의도는 원판과 자석 사이에 상대운동이 없으면 기전력이 생기지 않는다는 것이다.
다만 물리적으로는 쟁점이 있다. 축대칭인 막대자석의 자계는 자석이 돌아도 변하지 않아 자석만 회전시킬 때 오히려 기전력이 생기지 않고, 원판이 정지한 회로에 대해 돌면 자석과 함께 돌아도 기전력이 생긴다(패러데이 역설).
- 원판만 회전: 원판의 반지름 방향 도체가 자속을 끊어 기전력이 생긴다.
- 자석을 축 방향으로 전진·후퇴: 회로와 쇄교하는 자속이 변해 순간적으로 전류가 흐른다.
시험에서는 공고된 정답대로 상대운동이 없는 경우를 고르면 된다.
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