개념 한 쪽
전류는 전하가 도선을 따라 흐르는 양이다. 흐르는 전류는 열을 내고, 자기장을 만들고, 물질을 바꾸는 작용을 한다. 회로에서는 직렬과 병렬에 따라 전류가 같아지기도 하고 나뉘기도 한다.
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출제기준 단원 「전류」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 법칙 적용 대상 | 1 | 힘의 방향을 정하는 법칙과 쓰임 고르기 |
| 전기 일 계산 | 1 | 전압과 전류, 시간으로 한 일 구하기 |
| 직렬 전압 계산 | 1 | 합성저항과 전류로 가해진 전압 구하기 |
전류의 단위는 암페어[A]다. 전류에는 발열작용, 자기작용, 화학작용의 세 가지 작용이 있다. 절연은 전류를 차단하는 성질이지 전류가 일으키는 작용이 아니다.
직렬회로에서는 각 소자에 흐르는 전류가 같다. 병렬회로에서는 각 소자 양단의 전압이 같고, 저항값에 따라 전류가 나뉜다. 병렬회로에서 전류가 모두 같다고 하면 저항에 따른 분배를 무시한 설명이 된다.
전류가 흐르는 도선은 자기장 속에서 힘을 받는다. 이 힘의 방향은 플레밍의 왼손 법칙으로 정하며 전동기의 원리가 된다.
전류가 한 일은 전압과 전류, 시간을 곱해 구한다. 전압 1V에서 1A의 전류가 1초 동안 하면 1J의 일이 된다.
회로 계산에서는 합성저항을 먼저 구한다. 5Ω, 7Ω, 8Ω을 직렬로 이은 회로의 합성저항은 20Ω이고, 여기에 5A를 흘리려면 100V가 필요하다.
전류 문제는 회로별로 같아지는 값을 뒤바꾼다. 직렬회로에서 전압이 같다고 하거나, 병렬회로에서 전류가 같다고 하면 틀리다. 전류의 작용에 절연을 넣거나, 전류의 단위를 쿨롱으로 쓰는 선지도 함정이다.
전류가 흐르고 있는 도선에 대해 자기장이 미치는 힘의 작용방향을 정하는 법칙으로 전동기에 적용되는 법칙은?
정답 ④ · 전류가 흐르는 도체에 자기장이 미치는 힘의 방향을 정하는 법칙을 묻는 문제이다. 플레밍의 왼손 법칙은 왼손의 엄지·검지·중지를 서로 수직이 되게 펼쳐 자기장, 전류, 힘의 방향을 나타내는 것으로 전자력이 작용하는 전동기의 원리에 적용된다.
전동기(힘 발생)는 플레밍의 왼손 법칙, 발전기(기전력 발생)는 오른손 법칙을 적용한다.
전압이 1[V] 일 때 1[A]의 전류가 1[s] 동안 하는 일을 나타내는 것은?
정답 ② · 전압 1V에서 1A의 전류가 1초 동안 하는 일의 단위를 묻는 문제이다. 전기일은 W = VIt로 정의되므로 1V × 1A × 1s = 1J이 된다.
일률(W)은 전압(V)과 전류(I)의 곱이며, 여기에 시간(t)을 곱한 것이 일(J)이므로 1V×1A×1s=1J이다.
저항 5Ω, 7Ω, 8Ω을 직렬로 접속된 회로에 5A의 전류가 흐르려면 가해진 전압 V은 얼마인가?
정답 ② · 직렬 접속된 저항 회로에 흐르는 전류로부터 가해진 전압을 구하는 기초 문제이다. 직렬 회로의 총저항은 각 저항의 단순 합이므로 R = 5 + 7 + 8 = 20Ω이다.
직렬 회로의 총저항은 각 저항의 합이며, 옴의 법칙 V=IR로 전압을 구한다.
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