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그림과 같이 철심에 두 개의 코일 C1, C2를 감고 코일 C1에 흐르… | [공조냉동기계기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[공조냉동기계기사 필기] 18년 2회차
그림과 같이 철심에 두 개의 코일 C1, C2를 감고 코일 C1에 흐르는 전류 I에 ΔI만큼의 변화를 주었다. 이 때 일어나는 현상에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?
문제 이미지
1
코일 C2에서 발생하는 기전력 e2는 렌츠의 법칙에 의하여 설명이 가능하다.
2
코일 C1에서 발생하는 기전력 e1은 자속의 시간 미분값과 코일의 감은 횟수의 곱에 비례한다.
3
전류의 변화는 자속의 변화를 일으키며, 자속의 변화는 코일 C1에 기전력 e1을 발생시킨다.
4
코일 C2에서 발생하는 기전력 e2와 전류 I의 시간 미분값의 관계를 설명해 주는 것이 자기인덕턴스이다.
해설

그림은 하나의 철심에 코일 C1C2를 나란히 감아 놓고, C1 쪽 전류 IIΔI\Delta I만큼 변화를 준 다음 C1 양단의 e1e_1과 C2 양단의 e2e_2를 함께 표시한 것이다. 같은 코일에 나타나는 e1e_1자기유도, 다른 코일에 나타나는 e2e_2상호유도의 결과다.

전류가 변하면 철심 속 자속이 변하고 그 자속 변화가 C1 자신에게 기전력을 만든다. 이때 e1=N1dϕdt=LdIdte_1=N_1\dfrac{d\phi}{dt}=L\dfrac{dI}{dt} 이므로 감은 횟수와 자속의 시간변화율의 곱에 비례한다는 설명은 옳다.

C2에 생기는 기전력은 e2=MdIdte_2=M\dfrac{dI}{dt} 로, dI/dtdI/dte2e_2를 이어 주는 계수는 상호인덕턴스 M이다. 따라서 이 관계를 자기인덕턴스로 설명한다는 서술이 잘못된 것이고, e2e_2가 자속 변화를 방해하는 방향으로 생기는 것은 렌츠의 법칙으로 설명된다.

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