Ⅰ. 전기와 자기

5분 TEST

개념 문제

1. 정전기

1 원자는 (＋)전하를 띤 ( )과 (－)전하를 띤 ( )로 구성되어 있다. 2 원자는 (＋)전하의 양과 (－)전하의 양이 같아 전기적으로 ( ) 상태이다. 3 서로 다른 두 물체를 마찰할 때 한 물체에서 다른 물체로 ( )가 이동하여 발생하는 전기를 ( )전기라고 한다. 4 물체가 전기를 띠게 되는 현상을 ( )이라고 하며, 전기를 띠게 된 물체를 ( )라고 한다. 5 털가죽과 플라스틱 막대를 마찰하였더니 털가죽에서 플라스틱 막대로 전자가 이동하였다. 마찰 후 (＋)전하를 띠는 물체는 무엇인지 쓰시오. 6 마찰할 때 전자를 ( ) 물체는 (＋)전하를 띠고, 전자를 ( ) 물체는 (－)전하를 띤다.	7 전기를 띠지 않은 금속 물체에 대전체를 가까이 할 때 금속의 양 끝이 전하를 띠는 현상을 ( )라고 한다. 8 대전체를 금속 막대에 가까이 하면 대전체와 가까운 쪽은 대전체와 ( ) 종류의 전하를 띠고, 대전체와 먼 쪽은 대전체와 ( ) 종류의 전하를 띤다. 9 정전기 유도 현상은 대전체를 금속 물체에 가까이 할때 금속 안에 있는 ( )가 전기력을 받아 이동하기 때문에 발생한다. 10 정전기 유도 현상을 이용하여 물체의 대전 여부를 알아보는 전기 기구를 ( )라고 한다. 11 (＋)대전체를 검전기의 금속판에 접촉시켰다가 떼면 검전기는 전체적으로 ( )전하를 띠게 된다. 12 (－)전하로 대전된 검전기에 (－)대전체를 가까이 하면 검전기의 금속박이 ( ).
반┃ 이름┃

Ⅰ. 전기와 자기

5분 TEST

그림 문제

1. 정전기

1 오른쪽 그림은 원자의 구조를 나타낸 것이다. ㉠, ㉡은 무엇인지 각각 쓰시오. 2 그림은 털가죽과 빨대를 마찰시켰을 때 전자의 이동을 나타낸 것이다. 마찰 후 털가죽과 빨대가 띠는 전하를 각각 쓰시오. 3 다음과 같은 전하 사이에 작용하는 전기력의 종류를 쓰시오. (1) (2) (3)	4 오른쪽 그림과 같이 금속 막대에 (－)대전체를 가까이 할 때, ㉠, ㉡ 부분이 띠는 전하를 쓰시오. 5 그림과 같이 부도체에 (＋)대전체를 가까이 하였을 때 부도체의 양 끝 부분 ❶, ❷가 띠는 하를 쓰시오. 6 오른쪽 그림은 검전기의 구조를 나타낸 것이다. ❶, ❷ 부분은 무엇인지 쓰시오.
반┃ 이름┃

Ⅰ. 전기와 자기

5분 TEST

개념 문제

2. 전류와 전기 에너지

1 도선을 따라 흐르는 전하의 흐름을 ( )라고 한다. 2 ( )란 도선의 한 단면을 [eqn: 1]초 동안 [eqn: 6.25 times10^18]개의 전자가 지나갈 때의 전류의 세기이다. 3 전류계는 전류를 측정하고자 하는 회로에 ( )로 연결하고, 전류계의 (＋)단자는 전지의 ( )극 쪽에, (－)단자는 전지의 ( )극 쪽에 연결한다. 4 도선에 흐르는 전하의 양은 없어지거나 생겨나지 않고 일정하게 보존되는데, 이를 ( ) 법칙이라고 한다. 5 전기 회로에 전류를 흐르게 하는 능력을 ( )이라고 한다. 6 전지를 ( ) 연결하면 높은 전압을 얻을 수 있고, ( ) 연결하면 일정한 전압을 오랫동안 유지할 수 있다.	7 도선에 흐르는 전류의 세기는 ( )에 비례하고 ( )에 반비례하는데, 이 관계를 나타낸 법칙을 ( )이라고 한다. 8 전기 저항은 도선 내에서 ( )가 이동할 때 원자들과 충돌하여 흐름을 방해받기 때문에 생긴다. 9 도선의 저항은 도선의 길이에 ( )하고, 도선의 단면적에 ( )한다. 10 어떤 회로에 [eqn: rm10```V]의 전압을 걸어 주었더니 [eqn: rm5```A]의 전류가 흘렀다. 이 회로의 저항은 몇 [eqn: Ω]인지 쓰시오. 11 전기 기구가 [eqn: 1]초 동안 소비하는 전기 에너지의 양을 ( )이라 하며, 전기 기구가 일정 시간 동안 사용한 전기 에너지의 양을 ( )이라고 하다. 12 [eqn: rm220```V-30```W]인 전구를 정격 전압에 연결하여 [eqn: 2]시간 동안 사용했을 때의 전력량은 몇 [eqn: rmWh]인지 쓰시오.
반┃ 이름┃

Ⅰ. 전기와 자기

5분 TEST

그림 문제

2. 전류와 전기 에너지

1 다음은 전기 기구의 기호를 나타낸 것이다. 어떤 전기기구를 의미하는지 쓰시오. 2 다음은 물의 흐름과 전류의 흐름을 비교한 것이다. 물의 흐름은 전류의 흐름과 어떻게 대응되는지 쓰시오.	3 그림은 어떤 회로에 연결된 전류계 눈금판의 모습이다. 전류계의 (－)단자가 다음과 같이 연결되었을 때 전류의 세기를 쓰시오. ⑴ 5 A 단자에 연결되었을 때 ⑵ 500 mA 단자에 연결되었을 때 ⑶ 50 mA 단자에 연결되었을 때 4 그림 ㈎~㈐는 동일한 저항 세 개의 연결 모습을 나타낸 것이다. 회로 ㈎~㈐의 합성 저항을 등호나 부등호를 이용해 비교하시오. ㈎ ㈏ ㈐
반┃ 이름┃

Ⅰ. 전기와 자기

5분 TEST

개념 문제

3. 전류와 자기장

1 자석과 자석, 또는 자석과 쇠붙이 사이에 작용하는 힘 을 ( )이라고 하며, 이 힘이 작용하는 공간을 ( )이라고 한다. 2 자기력선은 나침반 자침의 ( )극이 가리키는 방향을 이어놓은 선으로, 도중에 끊어지거나 교차하지 않는다. 3 막대자석 주위의 자기력선은 ( )극에서 나와 ( )극으로 들어간다. 4 직선 도선에 전류가 흐르면 도선 주위에는 ( ) 모양의 자기장이 생긴다. 이때 직선 도선 주위의 자기장의 세기는 도선에 흐르는 전류의 세기에 ( )하고, 도선으로부터의 수직 거리에 ( )한다. 5 직선 도선에 흐르는 전류의 방향으로 오른손의 엄지손가락을 향하게 할 때, 나머지 네 손가락이 도선을 감아쥐는 방향은 무엇을 나타내는지 쓰시오.	6 코일 내부에 연철 막대를 넣어 전류가 흐를 때만 자석이 되도록 만든 것은 무엇인지 쓰시오. 7 코일에 흐르는 전류의 세기가 ( ), 코일의 감은 수가 ( ) 전자석의 세기가 세다. 8 자기장 속에서 전류가 흐르는 도선이 받는 힘을 ( )이라고 하며, 이 힘의 크기는 전류의 세기가 ( ), 자기장의 세기가 ( ) 크다. 9 오른손의 네 손가락이 ( )의 방향을 가리키도록 하고, 엄지손가락이 ( )의 방향을 가리키도록 할 때, 손바닥이 향하는 방향이 ( )의 방향이다. 10 전류의 방향과 자기장의 방향이 ( )일 때 자기 력이 가장 크며, 전류의 방향과 자기장의 방향이 ( )할 때 자기력은 [eqn: 0]이다. 11 전자기 유도에 의해 코일에 흐르는 전류의 방향은 ( )의 변화를 방해하는 방향이다.
반┃ 이름┃

Ⅰ. 전기와 자기

5분 TEST

그림 문제

3. 전류와 자기장

1 그림은 막대자석 주위의 자기력선을 나타낸 것이다. 자석의 극을 쓰시오. 2 그림 ㈎는 직선 도선 주위의 자기장의 방향을, 그림 ㈏는 솔레노이드 주위의 자기장의 방향을 오른손을 이용해서 알아보는 모습이다. 각각 무엇의 방향을 가리키는지 쓰시오. ㈎ ㈏	3 오른쪽 그림은 전동기의 내부 구조를 간단히 나타낸 것이다. 코일의 각 부분이 받는 힘의 방향을 쓰시오. ⑴ AB 부분 ⑵ BC 부분 ⑶ CD 부분 ⑷ AD 부분 4 그림은 코일에 자석을 가까이 할 때와 멀리 할 때를 나타낸 것이다. 각 경우 코일의 윗부분이 띠게 되는 자석의 극을 쓰시오.
반┃ 이름┃

1  원자에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

Ⅰ. 전기와 자기

1. 정전기

中

수준별 문제

반┃  이름┃

	<보기>
ㄱ. 원자는 전기적 성질이 없는 알갱이로 구성되어 있다. ㄴ. 일반적으로 (＋)전하의 양과 (－)전하의 양이 같아 전기적으로 중성 상태이다. ㄷ. 물체를 마찰시키면 원자의 원자핵이 이동하여 물체가 전하를 띠게 된다.

① ㄱ	② ㄴ	③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ	⑤ ㄴ, ㄷ

2  습도가 높은 날에는 마찰 전기 실험이 잘되지 않는다. 그 이유는?

① 습도가 높으면 마찰이 잘 되기 때문에

② 습도가 높으면 전자가 이동하지 않기 때문에

③ 습도가 높으면 원자핵이 이동하지 않기 때문에

④ 습도가 높으면 (＋)전하가 많이 이동하기 때문에

⑤ 습도가 높으면 마찰 전기가 빨리 방전되기 때문에

3  털가죽으로 문지른 책받침을 종잇조각에 가까이 하였더니 종잇조각이 책받침에 붙었다. 이와 같은 이유로 일어나는 현상을 모두 고르면? (정답 [eqn: 2]개)

① 자석의 다른 극끼리 서로 끌어당긴다.

② 머리를 빗을 때 머리카락이 빗에 달라붙는다.

③ 들고 있던 물체를 놓았더니 땅으로 떨어졌다.

④ 겨울철 스웨터를 벗을 때 ‘찌지직’하는 소리가 났다.

⑤ 코일 주위에서 자석을 움직였더니 코일에 전류가 흘렀다.

4  표는 대전체 [eqn: rmA], [eqn: rmB], [eqn: rmC] 사이에 작용하는 힘을 나타낸 것이다.

대전체 [eqn: rmA]가 (＋)전하로 대전되어 있다면 대전체 [eqn: rmC]는 어떤 전하로 대전되어 있는지 쓰시오.

5  그림과 같이 중성인 금속 막대의 [eqn: rmA]부분에 (＋)대전체를 가까이 하였다.

이때 일어나는 현상으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. A에는 (－)전하, B에는 (＋)전하가 유도된다. ㄴ. A에서 B로 전자가 이동한다. ㄷ. 대전체를 멀리 치우면 A, B 부분 모두 전하를 띠지 않는다.

① ㄱ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

6  오른쪽 그림과 같이 중성인 검전기의 금속판에 (＋)전하로 대전된 유리 막대를 가까이 한 상태에서 금속판에 손가락을 접촉시켰다가 유리 막대와 손가락을 동시에 치웠다. 이때 검전기의 대전 상태를 옳게 나타낸 것은?

7  오른쪽 그림과 같이 털가죽으로 문지른 플라스틱 막대를 중성인 검전기에 가까이 가져갔다. [eqn: rmA]~[eqn: rmC] 중 (－)전하를 띠는 곳을 모두 골라 쓰시오. (단, 털가죽은 플라스틱보다 전자를 쉽게 잃는다.)

1  전류가 흐를 때 도선에서 입자가 이동하는 모습을 옳게 나타낸 것은? (단,    은 원자핵,   은 전자이다.)

Ⅰ. 전기와 자기

2. 전류와 전기 에너지

中

수준별 문제

반┃  이름┃

2  어떤 회로의 한 단면을 [eqn: 5]초 동안 통과한 전하량이 [eqn: 600] [eqn: rmC]이라고 한다. 이 회로에 흐르는 전류의 세기는?

① 30 A	② 60 A	③ 90 A

④ 120 A	⑤ 150 A

3  어떤 니크롬선에 걸리는 전압과 흐르는 전류의 관계를 알아보기 위해 회로에 전압계와 전류계를 연결하였다. 전압계와 전류계를 옳게 연결한 회로는?

4  그림과 같이 연결된 회로에서 전구 [eqn: rmA]에는 [eqn: 300] [eqn: rmmA], 전구 [eqn: rmC]에는 [eqn: 900] [eqn: rmmA]의 전류가 흐르고 있다.

전구 [eqn: rmB]에 흐르는 전류의 세기는?

① 0.3 A	② 0.6 A	③ 0.9 A

④ 1.2 A	⑤ 6 A

5  오른쪽 그림과 같이 [eqn: rm1.5``` V]인 전지 [eqn: 4]개를 연결하였을 때 회로에 걸리는 전체 전압은?

① 1.5 V	② 3 V	③ 4.5 V

④ 6 V	⑤ 9 V

6  저항에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 전류의 흐름을 방해하는 성질이다.

② 저항은 전자와 원자의 충돌 때문에 발생한다.

③ 같은 전압일 때 저항이 클수록 전류가 세게 흐른다.

④ 모양이 같아도 물질의 종류에 따라 저항이 달라진다.

⑤ 저항은 도선의 길이에 비례하고, 단면적에 반비례한다.

7  오른쪽 그림과 같이 [eqn: rm220```V]－ [eqn: rm60```W]인 백열전구가 있다. 이 전구를 [eqn: rm220``` V]의 전원에 연결하여 불을 켰을 때, 이 전구에서 [eqn: 1]초 동안 소비하는 전기 에너지는 몇 [eqn: rmJ]인지 쓰시오.

1  막대자석 두 개를 유리판 위에 올려놓고 자석 주위에 철가루를 뿌린 다음, 유리판을 가볍게 두드렸더니 철가루가 그림과 같은 모양으로 배열되었다.

Ⅰ. 전기와 자기

3. 전류와 자기장

中

수준별 문제

반┃  이름┃

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① A, B 모두 N극이다.

② A, B 모두 S극이다.

③ A는 N극, B는 S극이다.

④ A는 S극, B는 N극이다.

⑤ A와 B는 서로 다른 극이다.

2  오른쪽 그림은 지구를 자석에 대응했을 때 나침반 자침의 방향을 나타낸 것이다. [eqn: rmA], [eqn: rmB], [eqn: rmC], [eqn: rmD]의 극을 옳게 짝 지은 것은?

A     B     C     D

① N극   S극   N극   N극

② N극   S극   N극   S극

③ N극   S극   S극   N극

④ S극   N극   N극   S극

⑤ S극   N극   S극   N극

3  그림과 같이 장치하고 코일에 전류를 흐르게 하면서 나침반 자침의 [eqn: rmN]극이 가리키는 방향을 관찰하였다.

자침의 [eqn: rmN]극이 가리키는 방향이 지금과 반대로 되는 경우는? (단, 지구 자기장은 무시한다.)

① 전류의 방향을 바꾼다.

② 코일의 감은 수를 늘린다.

③ 전원 장치의 전압을 높인다.

④ 굵기가 가는 코일을 사용한다.

⑤ 굵기가 굵은 코일을 사용한다.

4  그림과 같이 직선 도선에 화살표 방향으로 전류가 흐르고 있다.

이 도선 주위에 생기는 자기장과 자기력선에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 자기력선의 간격은 도선에 가까울수록 조밀하다.

② 도선에 흐르는 전류의 세기가 셀수록 자기장의 세기가 세다.

③ 도선에 흐르는 전류의 방향이 바뀌면 자기장의 방향도 바뀐다.

④ 도선으로부터의 거리가 멀어질수록 자기장의 세기는 약해진다.

⑤ 위에서 볼 때 도선 주위에는 시계 방향으로 자기장이 생긴다.

5  일정한 자기장이 작용하는 공간에 전류가 흐르는 직선 도선이 놓여 있다. 이 전류가 흐르는 직선 도선이 자기장 내에서 받는 힘의 방향을 나타내려고 할 때, 자기장의 방향, 전류의 방향, 힘의 방향을 옳게 나타낸 것은? (단, 세 방향은 각각 수직을 이룬다.)

1  털가죽으로 문질러 (－)전하를 띠게 된 유리 막대에 종잇조각을 가까이 하였더니, 종잇조각이 유리 막대에 달라붙었다가 잠시 후 떨어졌다. 그 이유는?

Ⅰ. 전기와 자기

1. 정전기

上

수준별 문제

반┃  이름┃

① 종잇조각이 (＋)전하를 잃어버렸다.

② 종잇조각이 (－)전하를 잃어버렸다.

③ 공기 중의 전자가 유리 막대로 이동하였다.

④ 유리 막대의 전자가 공기 중으로 이동하였다.

⑤ 유리 막대의 (＋)전하가 종잇조각으로 이동하였다.

2  다음은 여러 가지 물체를 마찰시켰을 때 물체의 대전 순서를 나타낸 것이다. (＋)에 가까울수록 전자를 잃기 쉬운 성질을 가진다.

(＋) 털가죽－유리－명주－고무－플라스틱 (－)

명주 헝겊으로 유리 막대를 문지를 때, 두 물체의 접촉면에서의 입자의 이동을 옳게 나타낸 것은?

3  명주 헝겊으로 마찰한 에보나이트 막대를 가는 물줄기에 가까이 하였더니 물줄기가 휘었다. 그 이유는?

① 물이 대전되지 않았기 때문에

② 물에 정전기 유도가 일어났기 때문에

③ 물이 마찰 전기를 띠게 되었기 때문에

④ 에보나이트 막대의 전자가 물로 이동하였기 때문에

⑤ 물의 전자가 에보나이트 막대로 이동하였기 때문에

4  오른쪽 그림과 같이 대전된 두 금속판 [eqn: rmA], [eqn: rmB] 사이에 자유롭게 움직일 수 있는 (＋)전하를 띤 입자와 (－)전하를 띤 입자가 있다. 두 입자에 작용하는 힘의 방향을 옳게 짝 지은 것은?

(＋)    (－)	(＋)     (－)

①  →     ←	②  ←     →

③  →     →	④  ←     ←

⑤ 둘 다 힘을 받지 않는다.

5  그림과 같이 [eqn: 2]개의 금속 캔 [eqn: rmA], [eqn: rmB]를 붙여 놓고 (－)전하로 대전된 유리 막대를 금속 캔 A에 가까이 한 상태에서 금속 캔 [eqn: rmB]를 분리하였다.

두 금속 캔 [eqn: rmA], [eqn: rmB]는 각각 어떤 전하를 띠는지 쓰시오.

6  오른쪽 그림과 같이 (＋)전하로 대전된 검전기의 금속판에 대전체를 가까이 하였다. 이때 일어나는 현상으로 옳은 것은?

① (－)대전체를 가까이 하면 금속박이 더 벌어진다.

② (＋)대전체를 가까이 하면 금속박은 오므라든다.

③ 중성인 물체를 가까이 하면 금속박이 더 벌어진다.

④ (＋)대전체를 가까이 하면 금속박의 전자가 금속판으로 이동한다.

⑤ 검전기에는 전자가 없으므로 어떤 대전체를 가까이 하여도 전하의 이동이 일어나지 않는다.

1  어떤 도선에 [eqn: 200] [eqn: rmmA]의 전류가 [eqn: 50]초 동안 흘렀다. 이 도선의 단면을 지나간 전자의 수는 몇 개인지 쓰시오. (단, [eqn: rm1A]는 [eqn: 1]초 동안 [eqn: 6.25 times 10^18]개의 전자가 지나갈 때의 전류의 세기이다.)

Ⅰ. 전기와 자기

2. 전류와 전기 에너지

上

수준별 문제

반┃  이름┃

2  그림 ㈎는 세 전구가 연결된 회로의 일부이다. [eqn: rmA]점에 연결한 전류계의 단자와 바늘이 그림 ㈏와 같았다.

㈎

㈏

[eqn: rmB], [eqn: rmC], [eqn: rmD]점에서의 전류의 세기를 옳게 짝 지은 것은?

B점	C점	D점

① 10 mA	5 mA	0 mA

② 15 mA	15 mA	15 mA

③ 100 mA	50 mA	0 mA

④ 100 mA	50 mA	50 mA

⑤ 150 mA	150 mA	150 mA

3  그림은 밝기가 같은 전구 두 개를 병렬로 연결한 회로를 나타낸 것이다.

전류계 하나로 회로 전체에 흐르는 전류의 세기를 측정하려고 할 때 어느 곳에 연결해야 하는가?

① A	② B	③ C

④ A 또는 B	⑤ 모두 가능하다.

[4~5] 그림과 같이 저항을 여러 개 연결하였다.

4  이 회로의 전체 저항은?

① 1[eqn: Ω]	② 2[eqn: Ω]	③ 3[eqn: Ω]

④ 4[eqn: Ω]	⑤ 5[eqn: Ω]

5 [eqn: 3Ω]인 저항에 흐르는 전류의 세기는?

① 0.5 A	② 1 A	③ 1.5 A

④ 2 A	⑤ 2.5 A

6  연수는 가정용 전원 [eqn: 220] [eqn: rmV]에서 작동되는 몇 가지 전기 기구에 흐르는 전류의 세기를 측정하여 표와 같은 결과를 얻었다.

위 세 전기 기구를 동시에 사용할 때 총 소비 전력은 몇 [eqn: rmW]인지 쓰시오.

7  ㈎~㈐와 같이 전기 기구를 사용하였다.

㈎ 30 W 형광등을 1시간 동안 사용하였다.

㈏ 100 W 전기다리미를 30분 동안 사용하였다.

㈐ 1 kW 전자레인지를 6분 동안 사용하였다.

전기 기구가 사용한 전력량이 많은 순서대로 옳게 나열한 것은?

① ㈎－㈏－㈐	② ㈎－㈐－㈏

③ ㈏－㈐－㈎	④ ㈐－㈎－㈏

⑤ ㈐－㈏－㈎

1  그림과 같이 직선 도선 주위의 지점 ㈎~㈐에 나침반을 놓고 스위치를 닫은 후 자침의 움직임을 관찰하였다.

Ⅰ. 전기와 자기

3. 전류와 자기장

上

수준별 문제

반┃  이름┃

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 도선에는 매우 센 전류가 흐른다.)

① ㈎는 ㈏보다 자침의 회전각이 더 크다.

② ㈎와 ㈏에서 자기장의 세기는 다르다.

③ ㈏와 ㈐에서 자기장의 방향은 다르다.

④ ㈐에서 자침은 거의 움직이지 않는다.

⑤ 자침이 움직이는 것은 도선 주위에 자기장이 생기기 때문이다.

2  그림과 같이 원형 도선과 직선 도선에 세기가 [eqn: rm1A], [eqn: rm2A]인 전류가 화살표 방향으로 흐르고 있다.

자기장의 세기가 가장 센 지점은?

① AB 사이	② BC 사이	③ CD 사이

④ DE 사이	⑤ EF 사이

3  오른쪽 그림과 같이 화살표 방향으로 전류가 흐르는 코일 속의 중간 지점 [eqn: rmA]에서의 자기장의 방향을 옳게 나타낸 것은? (단, 실선은 자기장, 점선은 코일 속의 단면을 나타낸다.)

4  그림과 같이 마찰이 없는 수평면에 직선 도선을 놓고 센 전류를 흘려 주었다.

이 직선 도선과 한 평면 상에 사각형 도선을 놓고 화살표 방향으로 전류를 흘려 줄 때, 이 사각형 도선이 움직이는 방향은?

① 왼쪽	② 오른쪽	③ 위쪽

④ 아래쪽	⑤ 움직이지 않는다.

5  그림과 같이 장치하고 전기 그네가 움직이는 모습을 관찰하였다.

스위치를 닫았을 때 전기 그네가 움직이는 폭이 더 커지는 경우를 보기에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. 전류의 방향을 바꾸어 준다. ㄴ. 전원 장치의 전압을 높여 준다. ㄷ. 니크롬선에 연결한 집게를 ㉡쪽으로 이동한다. ㄹ. 말굽자석의 극을 바꾸어 준다.

① ㄱ, ㄴ	② ㄱ, ㄷ	③ ㄴ, ㄷ

④ ㄴ, ㄹ	⑤ ㄷ, ㄹ

6  그림 ㈎, ㈏와 같이 원형 도선에 수직 방향으로 막대자석이 접근할 때와 멀어질 때 도선에 흐르는 전류의 방향을 쓰시오.

㈎           ㈏

Ⅰ. 전기와 자기

반┃  이름┃

대단원 평가 문제

1  원자의 전기적 성질에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 일반적으로 원자핵의 개수가 전자의 개수보다 많다.

② 원자는 전기적 성질이 없는 입자들로 구성되어 있다.

③ 원자핵의 개수와 전자의 개수가 같기 때문에 전기적으로 중성이다.

④ (＋)전하의 양과 (－)전하의 양이 같기 때문에 전기적으로 중성이다.

⑤ 마찰시키지 않은 상태에서는 전자가 없기 때문에 항상 (＋)전하를 띠고 있다.

2  그림은 두 물체 [eqn: rmA], [eqn: rmB]를 서로 마찰시킨 후 두 물체가 띠는 전하의 상태를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

① B에는 전자가 없다.

② A는 (＋)전하를 잃었다.

③ B는 (＋)전하를 얻었다.

④ 전자가 B에서 A로 이동하였다.

⑤ 원자핵이 A에서 B로 이동하였다.

3  서로 끌어당기는 힘이 작용하는 경우를 보기에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. (＋)전하를 띤 물체에 (＋)전하를 띤 물체를 가까이 가져갈 때 ㄴ. (＋)전하를 띤 물체에 (－)전하를 띤 물체를 가까이 가져갈 때 ㄷ. (－)전하를 띤 물체에 (－)전하를 띤 물체를 가까이 가져갈 때 ㄹ. 중성 상태인 두 물체를 가까이 하였을 때

① ㄴ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄱ, ㄹ	⑤ ㄴ, ㄹ

4  다음은 여러 가지 물체를 마찰시켰을 때 물체의 대전 순서를 나타낸 것이다. (＋)에 가까울수록 전자를 잃기 쉬운 성질을 가진다.

(＋) 털가죽－유리－명주－고무－플라스틱 (－)

이 중 두 물체 [eqn: rmA], [eqn: rmB]를 마찰시켰더니 두 물체의 마찰 전후 전하 분포가 그림과 같았다.

마찰 전	마찰 후

물체 [eqn: rmA], [eqn: rmB]에 해당하는 물체를 옳게 짝 지은 것은?

A	B

① 유리 막대	고무풍선

② 유리 막대	털가죽

③ 명주 헝겊	유리 막대

④ 고무풍선	명주 헝겊

⑤ 플라스틱 막대	털가죽

5  그림과 같이 비커 네 개에 각각 금속 막대를 올려놓고 (＋)대전체를 가까이 하였다.

[eqn: rmA]~[eqn: rmH] 중 (＋)전하를 띠는 곳을 모두 골라 쓰시오.

6  다음은 도체에서의 정전기 유도의 원인에 대한 설명이다.

대전체를 금속 물체에 가까이 가져가면 대전체와의 ( ㉠ )에 의해 금속 물체 내부의 ( ㉡ )들이 이동하기 때문이다.

빈칸에 들어갈 알맞은 말을 옳게 짝지은 것은?

㉠         ㉡	㉠          ㉡

① 중력      원자핵	② 중력       전자

③ 자기력    원자	④ 전기력     원자핵

⑤ 전기력    전자

7  그림과 같이 전체가 (－)전하를 띠는 검전기가 있다.

이 상태의 검전기에 (－)대전체를 가까이 하였을 때 금속박의 변화를 옳게 설명한 것은?

① 금속박이 벌어져 있다. ➞ 금속박이 더 벌어진다.

② 금속박이 벌어져 있다. ➞ 금속박이 오므라든다.

③ 금속박이 벌어져 있다. ➞ 금속박이 그대로 있다.

④ 금속박이 오므라져 있다. ➞ 금속박이 벌어진다.

⑤ 금속박이 오므라져 있다. ➞ 금속박이 그대로 있다.

8  전류의 세기에 대한 설명으로 옳은 것은?

① 1 A는 [eqn: rm1``` C times 1```s]이다.

② 전류의 단위로는 C을 사용한다.

③ [eqn: 6.25 times 10^18]개의 전자가 가진 전하의 양은 1 A이다.

④ 단위 시간 동안 도선의 한 단면을 통과한 전자의 수를 전류의 세기라고 한다.

⑤ 1초에 [eqn: 6.25 times 10^18]개의 전자가 도선의 한 단면을 통과할 때 전류의 세기는 1 A이다.

9  전류계의 (－)단자를 [eqn: 500] [eqn: rmmA] 단자에 연결하고 스위치를 닫았더니 바늘이 그림과 같이 움직였다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 이 회로에 흐르는 전류의 세기는 150 mA이다.

② 이 전류계로 5 A보다 센 전류를 측정할 수 있다.

③ (－)단자를 5 A 단자에 연결하면 바늘이 0점 근처를 가리킨다.

④ (－)단자를 50 mA 단자에 연결하면 바늘이 오른쪽 끝까지 움직인다.

⑤ 전류계의 (＋), (－)단자를 반대로 연결하면 바늘이 반대 방향으로 움직인다.

10 그림과 같이 연결된 저항에 걸리는 전압과 저항에 흐르는 전류를 측정하려고 한다.

전압계와 전류계 단자의 연결을 옳게 짝 지은 것은?

전압계	전류계

(＋)단자  (－)단자     (＋)단자  (－)단자

①  A       B	A       C

②  A       B	C       A

③  B       A	A       C

④  B       A	C       A

⑤  C       A	A       B

11 그림 ㈎, ㈏와 같이 물통을 연결하여 아래쪽 구멍에서 나오는 물줄기의 세기를 비교하였다.

㈎                      ㈏

물통을 전지, 물의 높이 차에 의한 수압을 전압, 물줄기의 세기를 전류의 세기로 비유할 때, 이 실험을 통해 추론할 수 있는 사실로 가장 적절한 것은?

① 전지를 직렬 연결하면 전류가 세어진다.

② 전지를 직렬 연결하면 전압은 변하지 않는다.

③ 전지를 병렬 연결하면 전류가 세어진다.

④ 전지를 병렬 연결하면 전압은 변하지 않는다.

⑤ 전지의 연결 방법과 전압은 무관하다.

12 금속과 같이 자유 전자가 많아 전류가 잘 흐르는 물질을 무엇이라고 하는가?

① 원자	② 도체	③ 대전체

④ 절연체	⑤ 부도체

13 그림과 같이 집게를 옮겨가면서 전지를 [eqn: 1]개, [eqn: 2]개, [eqn: 3]개 연결했을 때 니크롬선에 걸리는 전압과 흐르는 전류를 측정하였다.

이 실험에서 측정한 전압과 전류의 관계를 옳게 나타낸 그래프는?

14 그림과 같이 저항이 [eqn: 10Ω]인 도선을 균일하게 [eqn: 3]배 길이로 잡아당겼다.

도선의 저항은 몇 [eqn: Ω]이 되는지 쓰시오. (단, 도선의 부피는 일정하다.)

15 [eqn: 3Ω]짜리 저항 [eqn: 3]개를 모두 사용하여 여러 가지 방법으로 연결하였을 때 만들 수 있는 저항값이 아닌 것은?

① [eqn: 1Ω]	② [eqn: 2Ω]	③ [eqn: 3Ω]

④ [eqn: 4.5Ω]	⑤ [eqn: 9Ω]

16 저항이 [eqn: 50Ω]인 전기다리미를 전압이 [eqn: 220] [eqn: rmV]인 전원에 [eqn: 10]분 동안 연결하여 사용하였다. 이 다리미에서 소비한 전기 에너지는 몇 [eqn: rmJ]인지 쓰시오.

17 오른쪽 그림과 같이 어떤 백열 전구에 [eqn: 220] [eqn: rmV－44```W]라고 표시되어 있다. 이 전구에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 220 V의 전압에 연결하면 소비 전력은 44 W이다.

② 220 V의 전압에 연결하면 0.2 A의 전류가 흐른다.

③ 110 V의 전압에 연결하면 소비 전력은 44 W보다 커진다.

④ 전구를 정상적으로 작동시키려면 220 V의 전압에 연결시켜야 한다.

⑤ 220 V의 전압에 연결하면 1초 동안 44 J의 전기에너지를 소비한다.

18 그림은 막대자석 주위의 자기력선을 나타낸 것이다.

㉠~㉤ 중 자기장이 가장 센 곳은?

① ㉠	② ㉡	③ ㉢

④ ㉣	⑤ ㉤

19 그림은 직선 도선에 센 전류가 흐를 때 오른나사를 이용하여 자기장의 방향을 알아보는 모습이다.

㉠, ㉡은 각각 무엇을 가리키는지 쓰시오.

20 그림과 같이 연철 막대에 코일을 감아 만든 두 전자석 [eqn: rmA], [eqn: rmB]를 가까이 하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고른 것은?

	<보기>
ㄱ. A의 오른쪽은 N극이 된다. ㄴ. B의 오른쪽은 N극이 된다. ㄷ. 두 전자석 A, B 사이에는 척력이 작용한다.

① ㄷ	② ㄱ, ㄴ	③ ㄱ, ㄷ

④ ㄴ, ㄷ	⑤ ㄱ, ㄴ, ㄷ

21 그림과 같이 코일과 전지가 연결된 회로에 나침반 [eqn: rmA], [eqn: rmB]를 가까이 놓았다.

스위치를 닫아 회로에 전류가 흐르게 할 때 나침반 [eqn: rmA], [eqn: rmB]의 [eqn: rmN]극이 가리키는 방향을 옳게 짝 지은 것은? (단, 회로에는 매우 센 전류가 흐른다.)

나침반 A  나침반 B     나침반 A  나침반 B

①  동쪽      동쪽	②  동쪽       서쪽

③  서쪽      동쪽	④  서쪽       서쪽

⑤  북쪽      남쪽

22 그림과 같이 장치하고 원형으로 감은 에나멜선에 전류를 흘려 주었다.

이때 원형의 에나멜선을 어떻게 운동하는가?

① 회전한다.

② 위쪽으로 이동한다.

③ 아래쪽으로 이동한다.

④ 말굽자석의 N극 쪽으로 이동한다.

⑤ 말굽자석의 S극 쪽으로 이동한다.

23 그림과 같이 전기 그네를 장치하고 스위치를 닫았더니 전기 그네가 왼쪽으로 움직였다.

이 상태에서 전류의 방향이나 자석의 극을 반대로 하였을 때 전기 그네가 움직이는 방향을 옳게 짝 지은 것은?

전류의 방향을 반대로	자석의 극을 반대로

①       오른쪽	오른쪽

②       오른쪽	왼쪽

③        왼쪽	오른쪽

④        왼쪽	왼쪽

⑤ 두 경우 모두 전기 그네는 움직이지 않는다.

24 그림과 같이 코일을 검류계에 연결하고 코일 안에 자석을 넣었다 뺐다 하면서 검류계 바늘의 움직임을 관찰하였다. 다음은 이 실험의 관찰 결과이다.

• 자석을 코일 안에 넣거나 뺄 때 검류계 바늘이 움직인다.

• 자석의 움직임을 빠르게 하면 검류계의 바늘이 움직이는 폭이 커진다.

• 더 센 자석으로 바꾸어 실험하면 검류계 바늘이 움직이는 폭이 커진다.

• 감은 수가 많은 코일로 바꾸어 실험하면 검류계 바늘이 움직이는 폭이 커진다.

이 실험 결과를 바탕으로 추론한 결론으로 가장 적절한 것은?

① 자기와 전기는 서로 독립적이다.

② 자기장의 변화는 전류를 유도한다.

③ 자석의 세기가 셀수록 유도 전류의 세기는 감소한다.

④ 자기장이 빠르게 변할수록 유도 전류의 세기는 감소한다.

⑤ 코일의 감은 수가 많을수록 유도 전류의 세기는 감소한다.

• 마찰 전기

Ⅰ. 전기와 자기

반┃  이름┃

서술형 문제

1  털가죽으로 플라스틱 막대를 문지르면 털가죽은 (＋)전하, 플라스틱 막대는 (－)전하로 대전된다. 이러한 현상이 일어나는 이유를 설명하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 전기력

2  그림과 같이 털가죽으로 문지른 빨대 [eqn: rmA], [eqn: rmB]를 가까이 가져갔다.

이때 나타나는 현상을 쓰고, 그 이유를 설명하시오. (단, 빨대 [eqn: rmA]는 회전이 가능하도록 장치되어 있다.)

_________________________________________________

_________________________________________________

• 정전기 유도

3  그림과 같이 접촉되어 있는 두 금속구 [eqn: rmA], [eqn: rmB]에 (＋)대전체를 가까이 한 상태에서 두 금속구를 떼어 놓은 다음 대전체를 치웠다.

두 금속구가 띠는 전하의 종류를 각각 쓰고, 그 이유를 설명하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 검전기

4  오른쪽 그림과 같이 전체가 (－)전하로 대전된 검전기가 있다. 이 검전기의 금속박을 더 벌어지게 할 수 있는 방법을 설명하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 전류와 전자의 이동 방향

5  그림 ㈎, ㈏ 중 도선에 전류가 흐르고 있는 경우를 고르고 전류의 방향과 전자의 이동 방향을 각각 쓰시오.

㈎                     ㈏

_________________________________________________

_________________________________________________

• 전하량 보존 법칙

6  그림과 같이 동일한 세 전구 [eqn: rmA], [eqn: rmB], [eqn: rmC]를 연결하였다.

스위치를 닫았을 때 회로에 흐르는 전류의 세기 [eqn: I_1], [eqn: I_2], [eqn: I_3]를 등호나 부등호를 이용하여 비교하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 전지의 직렬 연결과 병렬 연결

7  그림은 전지를 직렬로 연결한 경우와 병렬로 연결한 경우를 나타낸 것이다.

⑴ 전지를 직렬 연결했을 때와 병렬 연결했을 때의 전체 전압을 설명하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

⑵ 전지를 직렬 연결했을 때와 병렬 연결했을 때의 장점을 설명하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 전류계 사용법

8  그림 ㈎와 같이 전류계의 (－)단자를 연결하였더니 전류계의 눈금판이 그림 ㈏와 같았다.

㈎                     ㈏

전류의 세기를 좀 더 정확하게 측정할 수 있는 방법을 설명하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 저항의 직렬 연결

9  그림과 같이 저항을 직렬로 연결하고 각 저항에 걸리는 전압과 흐르는 전류를 측정하였다.

회로의 전체 전압을 [eqn: V], 전체 전류를 [eqn: I] 라고 할 때 [eqn: V], [eqn: V_1], [eqn: V_2] 사이의 관계식과 [eqn: I], [eqn: I_1], [eqn: I_2] 사이의 관계식을 각각 쓰시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 저항의 병렬 연결

10 그림과 같이 [eqn: rm2Ω], [eqn: rm3Ω], [eqn: rm6Ω]인 세 저항을 병렬로 연결하고 [eqn: rm6~V]의 전압을 걸어 주었다.

이때 전류계에 가장 센 전류가 흐르도록 하려면 세 스위치를 어떻게 조작해야 하는지 이유와 함께 설명하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 가정의 전기 배선

11 가정의 전기 기구들은 그림과 같이 [eqn: 220] [eqn: rmV]의 전압에 연결되어 있다.

이 상태에서 전등의 스위치를 끌 경우, 전기난로에 흐르는 전류의 세기는 어떻게 되는지 이유와 함께 설명하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 전자석

12 그림과 같이 불에 달군 후 식힌 못에 코일을 감아 만든 전자석에 클립을 갖다 대었더니 전자석에 클립이 달라붙었다.

지금보다 전자석에 클립이 더 많이 달라붙게 하는 방법 두 가지를 설명하시오.

_________________________________________________

_________________________________________________

• 전자기 유도

13 그림과 같이 코일을 검류계에 연결하고 코일 안에 자석을 넣었다 뺐다 하면서 검류계 바늘의 움직임을 관찰하였다. 코일의 윗부분이 [eqn: rmS]극이 되도록 전자기 유도가 일어나는 경우 두 가지를 설명하시오.
(단, 코일은 움직이지 않는 다.)

_________________________________________________

_________________________________________________

교사용 지도 자료 정답과 해설

Ⅰ. 전기와 자기

1. 정전기

1 원자핵, 전자  2 중성  3 전자, 마찰  4 대전, 대전체  5 털가죽  6 잃은, 얻은  7 정전기 유도  8 다른, 같은  9 전자  10 검전기  11 (＋)  12 더 벌어진다

개념 문제

1 ㉠ 원자핵, ㉡ 전자  2 털가죽：(＋)전하, 빨대：(－)전하  3 ⑴ 인력 ⑵ 척력 ⑶ 척력  4 ㉠ (＋)전하, ㉡ (－)전하  5 ➊ (－)전하 ➋ (＋)전하  6 ➊ 금속판 ➋ 금속박

그림 문제

2. 전류와 전기 에너지

1 전류  2 [eqn: rm1A]  3 직렬, (＋), (－)  4 전하량 보존  5 전압  6 직렬, 병렬  7 전압, 저항, 옴의 법칙  8 전자  9 비례, 반비례  10 [eqn: 2Ω]  11 전력, 전력량  12 [eqn: rm60```Wh]

개념 문제

1 ➊ 전지 ➋ 스위치 ➌ 전구 ➍ 저항  2 ➊ 전구 ➋ 전지 ➌ 전압  3 ⑴ [eqn: rm2.5```A] ⑵ [eqn: 250] [eqn: rmmA] ⑶ [eqn: rm25```mA]  4 ㈐>㈏>㈎

그림 문제

3. 전류와 자기장

1 자기력, 자기장  2 [eqn: rmN]  3 [eqn: rmN], [eqn: RMS]  4 동심원, 비례, 반비례  5 자기장의 방향  6 전자석  7 셀수록, 많을수록  8 자기력, 셀수록, 셀수록  9 자기장, 전류, 자기력  10 수직, 나란  11 자기장

개념 문제

1 ➊ [eqn: RMS] ➋ [eqn: rmN] ➌ [eqn: RMS] ➍ [eqn: rmN]  2 ➊ 전류 ➋ 자기장 ➌ 전류 ➍ 자기장  3 ⑴ 위쪽 ⑵ 힘을 받지 않는다. ⑶ 아래쪽 ⑷ 힘을 받지 않는다.  4 ⑴ [eqn: rmN]극 ⑵ [eqn: RMS]극 ⑶ [eqn: RMS]극 ⑷ [eqn: rmN]극

그림 문제

Ⅰ. 전기와 자기

1. 정전기

1 ②  2 ⑤  3 ②, ④  4 (＋)전하  5 ③  6 ②  7 A, C

1  원자는 (＋)전하를 띠는 원자핵과 (－)전하를 띠는 전자로 구성되어 있다. 물체를 마찰시키면 전자가 이동하여 물체가 전하를 띠게 된다.

2  습도가 높으면 공기 중 물 입자를 통한 전자의 이동이 쉬워 마찰 전기가 빨리 방전된다.

3  마찰시킨 책받침에 종잇조각이 달라붙는 것은 전기력에 의한 현상이다. ①은 자기력, ③은 중력, ⑤는 전자기 유도에 의한 현상이다.

4  A와 B 사이에 척력이 작용하므로 A와 B는 같은 종류의 전하를 띠고 있고, B와 C 사이에도 척력이 작용하므로 B와 C는 같은 종류의 전하를 띠고 있다. 따라서 A, B, C는 모두 (＋)전하를 띠고 있다.

5  금속 막대에 (＋)대전체를 가까이 하면 인력에 의해 대전체와 가까운 쪽으로, 즉 B에서 A로 전자가 이동하므로 A 부분은 (－)전하, B 부분은 (＋)전하를 띤다. 대전체를 멀리하면 금속 막대는 원래 중성 상태였으므로 A, B 부분 모두 전하를 띠지 않는다.

6  (＋)대전체를 가까이 한 상태에서 검전기의 금속판에 손가락을 접촉하면 손가락을 통해 몸속의 전자가 검전기로 들어간다. 따라서 손가락과 대전체를 동시에 치우면 검전기 전체는 (－)전하를 띠게 된다.

7  털가죽으로 문지른 플라스틱 막대는 (－)전하를 띤다. 따라서 A, C는 (－)전하, B는 (＋)전하를 띤다.

2. 전류와 전기 에너지

1 ④  2 ④  3 ①  4 ②  5 ②  6 ③  7 60 J

1  전류가 흐를 때 원자핵은 이동하지 않으며, 전자가 (－)극 쪽에서 (＋)극 쪽으로 이동한다.

2  전류의 세기＝[eqn: 전하량 over 시간]＝[eqn: rm{600``` C} over {5```s}＝120``` A]

3  전압계는 니크롬선에 병렬로 연결하고, 전류계는 니크롬선에 직렬로 연결한다.

4  전구 A, B에 흐르는 전류의 세기의 합은 전구 C에 흐르는 전류의 세기와 같다. 따라서 B에 흐르는 전류의 세기는 900 mA－300 mA＝600 mA＝0.6 A이다.

5  3 V짜리 전지 2개가 병렬 연결된 것과 같은 경우이므로 전체 전압은 3 V이다.

6  옴의 법칙에 의해 같은 전압일 때 저항이 클수록 전류의 세기는 감소한다.

7  220 V의 정격 전압에 연결했으므로 정격 전력인 60 W를 소비한다. 전력이 60 W라는 것은 1초에 60 J의 전기 에너지를 소비한다는 의미이다.

3. 전류와 자기장

1 ⑤  2 ④  3 ①  4 ⑤  5 ①

1  철가루가 배열된 모습을 보면 두 극 사이에 서로 잡아당기는 힘이 작용하고 있음을 알 수 있다. 따라서 두 극은 서로 다른 극이다.

2  지구의 북극인 A는 S극, 남극인 B는 N극이다. 따라서 C는 N극, D는 S극이다.

3  코일의 감은 수를 늘리거나, 전원 장치의 전압을 높이거나, 굵기가 굵은 코일을 사용하면 코일에 흐르는 전류에 의한 자기장의 세기가 증가한다.

4  직선 도선에 흐르는 전류의 방향으로 오른손의 엄지손가락을 가리킬 때 나머지 네 손가락이 도선을 감아쥐는 방향이 자기장의 방향이다. 따라서 위에서 볼 때 도선 주위에는 반시계 방향으로 자기장이 생긴다.

5  오른손의 엄지손가락이 전류의 방향, 네 손가락이 자기장의 방향을 가리킬 때 손바닥이 향하는 방향이 힘의 방향이다.

Ⅰ. 전기와 자기

1. 정전기

1 ④  2 ③  3 ②  4 ①  5 A：(＋)전하, B：(－) 전하  6 ④

1  대전체를 공기 중에 두면 공기와의 접촉으로 전자를 주고 받게 되어 대전체가 중성이 되는 방전이 일어난다. 유리 막대는 (－)전하를 띠므로 공기 중으로 전자가 이동하여 중성이 된다.

2  명주 헝겊으로 유리 막대를 문지르면 유리 막대가 명주 헝겊보다 전자를 잃기 쉬우므로 유리 막대의 전자가 명주 헝겊으로 이동한다.

4  같은 전하를 띤 물체 사이에는 서로 밀어내는 힘인 척력, 다른 전하를 띤 물체 사이에는 서로 잡아당기는 힘인 인력이 작용한다. 따라서 (＋)전하를 띤 입자는 B 쪽으로 이동하고, (－)전하를 띤 입자는 A 쪽으로 이동한다.

6  (－)대전체를 가까이 하면 금속판의 전자가 금속박으로 이동하여 금속박은 오므라든다. 반면, (＋)대전체를 가까이 하면 금속박의 전자가 금속판으로 이동하여 금속박은 더 벌어진다.

2. 전류와 전기 에너지

1 [eqn: 6.25 times 10^19]개  2 ⑤  3 ③  4 ④  5 ③  6 [eqn: rm2,200```W]  7 ⑤

1  전하량＝전류의 세기[eqn: ×]시간＝200 mA[eqn: ×]50 s＝0.2 A
[eqn: ×]50 s＝10 C이다. 따라서 도선의 단면을 지나간 전자의 수는 [eqn: 6.25 times 10^18 times10]＝[eqn: 6.25 times 10^19](개)이다.

2  세 전구는 직렬 연결되어 있으므로 각 지점에 흐르는 전류의 세기는 모두 150 mA로 같다.

3  C점에 흐르는 전류는 A, B점으로 나뉘어 흐른다. 따라서 C점에 전류계를 연결해야 회로 전체에 흐르는 전류의 세기를 측정할 수 있다.

4  6[eqn: Ω]과 12[eqn: Ω]이 병렬 연결된 곳의 합성 저항이 4[eqn: Ω]이고, 이것과 4[eqn: Ω]이 직렬 연결되면 8[eqn: Ω]이다. 또한 3[eqn: Ω]과 5[eqn: Ω]이 직렬 연결되면 8[eqn: Ω]이므로 전체 저항은 8[eqn: Ω]과 8[eqn: Ω]이 병렬 연결된 것과 같은 4[eqn: Ω]이다.

5  전체 저항이 4[eqn: Ω]이므로 전체 전류는 [eqn: rm{12``` V} over{4`Ω} =3``A]이다. 따라서 4[eqn: Ω]과 3[eqn: Ω], 5[eqn: Ω]에 각각 1.5 A의 전류가 흐른다.

6  세 전기 기구를 동시에 사용할 때 흐르는 총 전류의 세기는 2 A＋3 A＋5 A＝10 A이므로 총 소비 전력은 220 V[eqn: ×]10 A＝2,200W이다.

7  ㈎ 형광등：30 W[eqn: ×]1 h＝30 Wh

㈏ 전기다리미：100 W[eqn: ×]0.5 h＝50 Wh

㈐ 전자레인지：1,000 W[eqn: ×]0.1 h＝100 Wh

3. 전류와 자기장

1 ①  2 ④  3 ①  4 ②  5 ③  6 ㈎：반시계 방향, ㈏：시계 방향

1  직선 도선에 의한 자기장의 세기는 도선으로부터의 거리에 반비례한다. ㈎가 ㈏보다 더 먼 지점이므로 자기장의 세기가 약해 회전각이 더 작다.

2  전류가 흐르는 도선에 의한 자기장의 세기는 도선에 가까울수록 세다. 또한 DE 사이에서 원형 도선과 직선 도선에 의한 자기장의 방향이 같으므로 자기장의 세기가 가장 센 지점이 있다.

3  코일의 왼쪽이 N극이 되도록 코일 내부에는 직선 모양의 자기장이 생긴다.

4  사각형 도선이 위치한 부분에서 직선 도선에 의한 자기장의 방향은 지면에 수직으로 들어가는 방향이다. 직선 도선에 가까울수록 직선 도선에 의한 자기장의 세기가 세므로 사각형 도선의 각 변에 작용하는 힘을 합성하면 오른쪽이므로 도선은 오른쪽으로 움직인다.

5  전기 그네에 흐르는 전류의 세기가 세어지면 전기 그네가 움직이는 폭이 커진다. 니크롬선의 집게를 ㉡ 쪽으로 이동하면 니크롬선의 길이가 짧아져 저항이 작아지므로 전류의 세기가 세어진다.

6  N극이 접근할 때는 원형 도선의 위쪽이 N극이 되도록 반시계 방향으로 전류가 흐르고, N극이 멀어질 때는 원형 도선의 위쪽이 S극이 되도록 시계 방향으로 전류가 흐른다.

Ⅰ. 전기와 자기

1 ④  2 ④  3 ①  4 ①  5 B, D, F, H  6 ⑤  7 ①  8 ⑤  9 ②  10 ②  11 ①  12 ②  13 ①  14 90[eqn: Ω]   15 ③  16 580,800 J  17 ③  18 ①  19 ㉠ 자기장의 방향, ㉡ 전류의 방향  20 ③  21 ④  22 ①  23 ①  24 ②

2  (－)전하를 띠는 전자가 B에서 A로 이동하여 A는 (－)전하, B는 (＋)전하를 띠는 것이다. 이때 (＋)전하를 띤 원자핵은 이동하지 않으며 B는 전자의 (－)전하량이 원자핵의 (＋)전하량보다 적어 (＋)전하를 띠는 것이다.

4  마찰 후 A는 전자를 잃었고 B는 전자를 얻었다. 따라서 A가 B보다 (＋)쪽에 가까운 곳에 위치해야 한다.

8  1 A는 [eqn: rm1C over 1s]이고, 전류의 단위로는 A, 전하량의 단위로는 C을 사용한다.

9  이 전류계로 측정할 수 있는 전류의 최댓값은 5 A이다. 150 mA＝0.15 A이므로 (－)단자를 5 A 단자에 연결하면 바늘이 조금만 움직여 영점 근처를 가리킨다.

10 전압계는 저항에 병렬로, 전류계는 저항에 직렬로 연결한다. 이때 전압계와 전류계 모두 (＋)단자는 전지의 (＋)극 쪽에, (－)단자는 전지의 (－)극 쪽에 연결한다.

11 ㈏는 물통을 직렬로 연결한 것이다. 따라서 전지를 직렬 연결하면 전압이 커져 전류가 세어진다는 것을 알 수 있다. 주어진 자료만으로는 전지의 병렬 연결과 전압 및 전류의 관계는 파악할 수 없다.

13 전지가 직렬 연결되므로 니크롬선에 걸리는 전압은 점점 증가한다. 따라서 이를 통해 니크롬선의 저항이 일정할 때 니크롬선에 흐르는 전류의 세기는 전압에 비례한다는 옴의 법칙을 확인할 수 있다.

14 도선의 저항은 도선의 길이에 비례하고 단면적에 반비례하므로 [eqn: 3over{1over3}＝9]배인 90[eqn: Ω]이 된다.

15

16 전기 에너지＝전압[eqn: times]전류[eqn: times]시간＝[eqn: {전압}^2 over 저항][eqn: times]시간
[eqn: =rm{(220```V)^2}over{50Ω}times10＝60``s＝580,800```J]

17 220 V에 연결하면 [eqn: rm {44```W} over {220``` V} ＝0.2``` A]의 전류가 흐른다. 정격 전압인 220 V보다 작은 110 V 전압에 연결하면 소비 전력은 44 W보다 작아져 전구가 정상적으로 작동하지 않는다.

20 코일에 전류가 흐르는 방향으로 오른손의 네 손가락을 감아쥘 때 엄지손가락의 방향이 자기장의 방향이므로 A의 오른쪽과 B의 왼쪽은 N극이 된다. 따라서 두 전자석 사이에는 척력이 작용한다.

21 전자석의 왼쪽이 N극이므로 나침반 A, B의 자침의 N극은 모두 서쪽을 가리킨다.

24 자석을 넣거나 뺄 때 검류계 바늘이 움직이는 것으로 보아 자기장의 변화는 전류를 유도한다는 것을 알 수 있다. 또한, 자석의 세기가 셀수록, 코일의 감은 수가 많을수록, 자기장이 빠르게 변할수록 유도 전류의 세기는 증가한다.

Ⅰ. 전기와 자기

1  모범 답안 | 털가죽에서 플라스틱 막대로 전자가 이동하기 때문이다.

2  모범 답안 | 빨대 A가 B로부터 멀어진다. 빨대 A와 B는 서로 같은 종류의 전하를 띠어 척력이 작용하기 때문이다.

해설 | 두 빨대 A, B는 모두 털가죽과 마찰시켰으므로 같은 종류의 전하를 띤다.

3  모범 답안 | A：(－)전하, B：(＋)전하, (＋)대전체와의 전기력(인력)에 의해 전자가 B에서 A로 이동하였기 때문이다.

해설 | 정전기 유도에 의해 (＋)대전체와 가까운 금속구 A는 대전체와 다른 종류의 전하를 띠고, 먼 금속구 B는 대전체와 같은 종류의 전하를 띤다.

4  모범 답안 | (－)대전체를 검전기의 금속판에 가까이 가져간다.

해설 | (－)대전체를 금속판에 가까이 하면 금속판에 있던 전자들이 척력에 의해 금속박으로 이동하여 금속박이 띠는 (－)전하가 더 강해진다. 따라서 금속박은 더 벌어지게 된다.

5  모범 답안 | ㈏, 전류의 방향：D → C, 전자의 이동 방향：C → D

해설 | 도선에 전류가 흐르지 않을 때는 전자가 불규칙한 방향으로 운동하고, 도선에 전류가 흐르면 전자는 한 방향으로 이동한다. 이때 전류의 방향과 전자의 이동 방향은 반대이다.

6  모범 답안 | [eqn: I_1 >I_2 ＝I_3]

해설 | 전하량 보존 법칙에 의해 병렬 연결된 두 전구에 나누어져 흐르는 전류의 세기의 합은 나누어지기 전에 흐르는 전류의 세기와 같다.

7  모범 답안 | ⑴ 전지를 직렬 연결한 경우 전체 전압은 직렬 연결한 전지의 전압을 더한 것과 같고, 전지를 병렬 연결한 경우 전체 전압은 전지 1개의 전압과 같다. ⑵ 전지를 직렬 연결한 경우 높은 전압을 얻을 수 있으며, 병렬 연결한 경우 전지를 오랫동안 사용할 수 있다.

8  모범 답안 | 전류계의 (－)단자를 500 mA 단자에 연결한다.

해설 | 전류계에 측정된 전류의 세기가 0.2 A＝200 mA 정도로 매우 작으므로 최댓값이 500 mA인 단자에 연결하여야 더 정확하게 측정할 수 있다.

9  모범 답안 | [eqn: V＝V_1 ＋V_2 ,~I＝I_1 ＝I_2]

해설 | 저항을 직렬 연결한 경우 각 저항에 걸리는 전압의 합은 전체 전압과 같고, 각 저항에 흐르는 전류의 세기는 전체 전류의 세기와 같다.

10 모범 답안 | 저항을 병렬 연결할수록 전체 저항이 작아져 전체 전류의 세기가 세어지므로 스위치 [eqn: S_1,][eqn: S_2 ,~ S_3]를 모두 닫는다.

11 모범 답안 | 전기 기구들은 병렬로 연결되어 있으므로 전등의 스위치를 꺼도 전기난로에 흐르는 전류의 세기는 변하지 않는다.

해설 | 가정의 전기 기구들은 전원에 병렬로 연결되어 있으므로 전등의 스위치를 꺼도 다른 전기 기구에 걸리는 전압에 영향을 미치지 않는다.

12 모범 답안 | 코일을 더 많이 감는다. 전압이 더 큰 전지로 바꾼다(또는 전류의 세기를 증가시킨다).

13 모범 답안 | 막대자석의 S극을 코일에 가까이 한다. 막대자석의 N극을 코일에서 멀리 한다.

해설 | 막대자석의 S극을 코일에 가까이 하면 자기장의 변화를 방해하기 위해 코일의 윗부분이 S극이 되도록 유도 전류가 흐른다. 또한 막대자석의 N극을 코일에서 멀리하면 자기장의 변화를 방해하기 위해 코일의 윗부분이 S극이 되도록 유도 전류가 흐른다.