그림과 같이 긴 직선 도선에 x축 방향으로 전류 I가 흐르고 직선 도선… | [7급 국가직 물리학개론] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지
1[7급 국가직 물리학개론] 24년 1회차
그림과 같이 긴 직선 도선에 축 방향으로 전류 가 흐르고 직선 도선으로부터 축 방향으로 얼마만큼 떨어진 위치에 평면에 평행한 정사각형의 고리 도선이 놓인다. 시간에 따라 직선 도선의 전류 가 일정한 변화율로 감소할 때 고리 도선에 전류가 유도된다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
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고리 면의 자기선속 크기는 시간에 따라 감소한다.
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고리의 유도 전류는 반시계 방향으로 흐른다.
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고리에 축 방향의 자기력이 작용한다.4
만약 고리 면이 평면에 평행하면 유도 전류는 0이다.해설
옳지 않은 것은 고리에 축 방향의 자기력이 작용한다는 설명이다. 유도 전류는 선속 감소를 막으려 하므로 고리는 직선 도선 쪽( 방향)으로 끌린다.
방향 전류는 고리 위치( 쪽)에 방향 자기장을 만든다. 전류가 줄면 이 선속이 줄어들므로 렌츠 법칙에 따라 방향 자기장을 보강하는 반시계 방향 전류가 유도된다.
도선에 가까운 변에는 직선 도선과 같은 방향 전류가 흘러 인력을, 먼 변에는 반대 방향 전류가 흘러 척력을 받는데, 가까운 변의 자기장이 더 강해 합력은 도선 쪽이다.
- 자기선속 감소: 전류가 줄면 자기장도 약해져 선속 크기가 감소하므로 옳다.
- 반시계 방향 유도 전류: 위의 렌츠 법칙 분석대로 옳다.
- 평면에 평행한 고리: 자기장이 축을 감싸는 원 방향이라 고리 면과 나란하므로 관통 선속이 0이고 유도 전류도 0이어서 옳다.
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