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1[소방간부후보생 물리학개론] 26년 1회차

그림 (가)는 저항, 자체 유도 계수가 각각  $L$ ,  $2L$ 인 두 코일, 축전기, 스위치 S를 전압의 최댓값이 일정한 교류 전원에 연결한 것을 나타낸 것이다. 그림 (나)는 (가)에서 S를 a 또는 b에 연결하였을 때 교류 전원의 진동수에 따라 회로에 흐르는 전류의 세기 P와 Q를 순서 없이 나타낸 것이다. P, Q에서 공명 진동수는 각각  $f_{\mathrm{P}}$ ,  $f_{\mathrm{Q}}$ 이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?
<보 기>
ㄱ.  $f_{\mathrm{Q}}=\sqrt{2}f_{\mathrm{P}}$ 이다.
ㄴ. P는 S를 a에 연결하였을 때이다.
ㄷ. 저항이 증가하면 공명 진동수는 감소한다.

ㄱ

ㄴ

ㄱ, ㄷ

ㄴ, ㄷ

ㄱ, ㄴ, ㄷ

해설

옳은 진술은 Q의 공명 진동수가 P의  $\sqrt{2}$ 배라는 것뿐이다.
공명 진동수  $f=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$ 는 자체 유도 계수가 작을수록 크다. 그래프에서 Q의 공명 진동수가 더 크므로 Q는 L 코일(a), P는 2L 코일(b)에 연결한 경우이다.
 $f_{\mathrm{Q}}=\sqrt{2}f_{\mathrm{P}}$ 이다 — 옳다.  $\dfrac{f_{\mathrm{Q}}}{f_{\mathrm{P}}}=\sqrt{\dfrac{2L}{L}}=\sqrt{2}$ 이다.
P는 S를 a에 연결했을 때이다 — 옳지 않다. 공명 진동수가 작은 P는 2L 코일이 연결된 b일 때이다.
저항이 증가하면 공명 진동수가 감소한다 — 옳지 않다. 공명 진동수는 L과 C로만 정해지며 저항과 무관하다.

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