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전기기능사 필기 · 전기이론 과목

전기기능사 자기와 전자유도 핵심정리

중요도
★★★★☆ (4 / 5)
출제 비중
전기이론 20문항 중 약 4문항 (20%)

전류가 만드는 자기장, 자기장 속 도체가 받는 힘, 자속 변화로 생기는 유도기전력을 다룹니다. 전동기와 발전기의 원리가 되는 플레밍의 법칙이 단골 문제입니다.

자기와 전자유도, 이것만은 꼭 외우세요

  • 플레밍의 왼손 법칙은 전동기(힘의 방향), 오른손 법칙은 발전기(기전력의 방향)입니다.
  • 왼손 법칙에서 엄지 = 힘, 검지 = 자기장, 중지 = 전류입니다.
  • 패러데이 법칙은 유도기전력의 크기(e = N × 자속 변화 ÷ 시간), 렌츠의 법칙은 방향을 알려 줍니다.
  • 코일에 저장되는 에너지 W = ½ × L × I² [J]
  • 앙페르의 오른나사 법칙: 전류 방향으로 나사를 돌리면 나사가 도는 방향이 자기장 방향입니다.

자기와 전자유도 대표 문제 4개

AI 예상문제검수 전전기이론 › 자기와 전자유도★★★★☆

문제 1. 플레밍의 왼손 법칙에서 엄지손가락이 가리키는 것은?

  1. ① 자기장의 방향
  2. ② 전류의 방향
  3. ③ 기전력의 방향
  4. ④ 힘의 방향
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ④ 힘의 방향

핵심: 플레밍 왼손 법칙: 엄지 힘, 검지 자기장, 중지 전류

플레밍의 왼손 법칙은 전동기(모터)의 원리입니다. 자기장 속에 있는 전선에 전류를 흘리면 전선이 힘을 받는데, 그 방향을 왼손으로 알 수 있습니다.

  • 엄지: 힘의 방향 (전선이 움직이는 방향)
  • 검지: 자기장의 방향
  • 중지: 전류의 방향

외우는 요령: 엄지부터 차례로 '힘·자·전'.

틀린 선지

  • ① 자기장의 방향은 검지입니다.
  • ② 전류의 방향은 중지입니다.
  • ③ 기전력의 방향은 발전기의 원리인 오른손 법칙에서 중지가 가리킵니다. 왼손 법칙에는 나오지 않습니다.
AI 예상문제검수 전전기이론 › 자기와 전자유도★★★★☆

문제 2. 코일을 지나는 자속이 변할 때 생기는 유도기전력의 '방향'을 정하는 법칙은?

  1. ① 옴의 법칙
  2. ② 렌츠의 법칙
  3. ③ 쿨롱의 법칙
  4. ④ 줄의 법칙
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ② 렌츠의 법칙

핵심: 유도기전력의 방향은 렌츠, 크기는 패러데이

코일 주변의 자석을 움직이면 코일에 전기가 생깁니다. 이것을 전자유도라고 하고, 이때 생기는 전압을 유도기전력이라고 합니다.

  • 렌츠의 법칙: 유도기전력의 방향을 알려 줍니다. 자속(자석의 힘이 지나가는 양)의 변화를 방해하는 방향으로 생깁니다.
  • 패러데이의 법칙: 유도기전력의 크기를 알려 줍니다.

틀린 선지

  • ① 옴의 법칙: 전압·전류·저항의 관계입니다.
  • ③ 쿨롱의 법칙: 전하 사이에 작용하는 힘입니다.
  • ④ 줄의 법칙: 전류가 흐를 때 생기는 열의 양입니다.
AI 예상문제검수 전전기이론 › 자기와 전자유도★★★★☆

문제 3. 감은 횟수가 100회인 코일을 지나는 자속이 0.5초 동안 0.2Wb만큼 변했다. 코일에 생기는 유도기전력의 크기는 몇 V인가?

  1. ① 0.4V
  2. ② 10V
  3. ③ 20V
  4. ④ 40V
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ④ 40V

핵심: 유도기전력 e = 감은 횟수 × 자속 변화 ÷ 시간

패러데이의 법칙으로 유도기전력의 크기를 구합니다.

  1. 공식: e = N × (자속 변화량 ÷ 걸린 시간)
  2. 숫자 대입: e = 100 × (0.2 ÷ 0.5)
  3. 0.2 ÷ 0.5 = 0.4
  4. 100 × 0.4 = 40
  5. 답: e = 40V

틀린 선지

  • ① 0.4V: 감은 횟수 100을 곱하지 않은 값입니다.
  • ② 10V: 시간으로 나누지 않고 곱한 값(100 × 0.2 × 0.5)입니다.
  • ③ 20V: 시간으로 나누는 것을 빠뜨린 값(100 × 0.2)입니다.
AI 예상문제검수 전전기이론 › 자기와 전자유도★★★★☆

문제 4. 자체 인덕턴스가 0.2H인 코일에 10A의 전류가 흐를 때 코일에 저장되는 에너지는 몇 J인가?

  1. ① 10J
  2. ② 1J
  3. ③ 2J
  4. ④ 20J
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기

정답: ① 10J

핵심: 코일 에너지 W = ½ × L × I²

인덕턴스(코일이 전류 변화를 막으려는 성질의 크기, 단위 H)를 가진 코일은 전류가 흐를 때 자기장 형태로 에너지를 저장합니다.

  1. 공식: W = ½ × L × I²
  2. 숫자 대입: W = 0.5 × 0.2 × 10 × 10
  3. 10 × 10 = 100
  4. 0.2 × 100 = 20
  5. 0.5 × 20 = 10
  6. 답: W = 10J

콘덴서 에너지(½ × C × V²)와 모양이 같으니 함께 외워 두면 좋습니다.

틀린 선지

  • ② 1J: 전류를 제곱하지 않은 값(0.5 × 0.2 × 10)입니다.
  • ③ 2J: ½과 제곱을 모두 빠뜨린 값(0.2 × 10)입니다.
  • ④ 20J: 앞의 ½을 곱하지 않은 값입니다.

직접 풀어서 확인해 보세요.

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