2008년07월27일 11번

[전기자기학]
그림과 같이 환상 철심에 2개의 코일을 감고, 1차 코일을 전지에 2차 코일을 검류계에 연결한다. 다음의 각 경우 중 검류계에 흐르는 전류의 방향이 옳게 언급된 것은?

① 스위치 K2를 닫은 다음 스위치 K1을 닫으면 전류는 b에서 a로 흐른다.
② 스위치 K1을 닫은 후 잠깐 있다가 스위치 K2를 닫으면 전류는 a에서 b로 흐른다.
③ 스위치 K1과 K2를 닫아 놓고, 스위치 K1을 급히 열면 전류는 b에서 a로 흐른다.
④ 스위치 K1과 K2를 닫아 놓고, 스위치 K2을 급히 열면 전류는 b에서 a로 흐른다.

(정답률: 47%)

문제 해설

스위치 K₁과 K₂가 모두 닫혀있을 때, 전지에서 전류가 흐르면 1차 코일을 통해 자기장이 발생하고, 이 자기장이 2차 코일을 통해 전기력을 유도한다. 이 때, 2차 코일에서 흐르는 전류의 방향은 오른쪽으로 향하게 된다.

그리고 스위치 K₁을 급히 열게 되면, 1차 코일에서 발생하던 자기장이 급격히 사라지면서 2차 코일에서 유도되던 전기력이 방향을 바꾸게 된다. 따라서, 2차 코일에서 흐르는 전류의 방향은 왼쪽으로 바뀌게 되고, 검류계에서는 b에서 a로 흐르게 된다.

따라서, 정답은 "스위치 K₁과 K₂를 닫아 놓고, 스위치 K₁을 급히 열면 전류는 b에서 a로 흐른다." 이다.

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