해설 보기
정답온도를 높이고(ㄱ) 단면적을 작게(ㄷ) 하면 저항이 커집니다.
핵심 개념
도체의 전기저항 결정 요소
도체의 전기저항은 R = ρL/A = L/(σA) 로 표현됩니다. 여기서 ρ는 고유저항, σ는 도전율, L은 길이, A는 단면적입니다. 즉 저항은 길이 L에 비례하고 단면적 A에 반비례하며, 도전율 σ가 클수록 작아집니다. 또한 구리·알루미늄 같은 금속 도체는 온도가 높아질수록 저항이 증가하는 정(+)의 온도계수를 가집니다. 따라서 저항을 크게 하려면 온도를 높이거나, 길이를 길게 하거나, 단면적을 작게 하거나, 도전율이 작은 금속을 선택해야 합니다.
선지별 해설
①ㄱ(온도↑)은 금속 도체의 저항을 증가시키고, ㄷ(단면적↓)은 R=ρL/A에서 A가 작아져 저항을 증가시킵니다. 둘 다 저항을 크게 하는 방법이므로 옳습니다.
②ㄱ(온도↑)은 옳지만 ㄹ(도전율이 큰 금속 선택)은 σ가 커져 R=L/(σA)에서 저항을 오히려 작게 만들므로 틀립니다.
③ㄷ(단면적↓)은 옳지만 ㄴ(길이를 짧게)은 L이 작아져 저항을 감소시키므로 저항을 크게 하는 방법이 아닙니다.
④ㄷ(단면적↓)은 옳지만 ㄹ(도전율이 큰 금속)은 저항을 작게 만들므로 틀립니다.
해설 보기
정답힘은 자기장의 세기 B에 비례합니다.
핵심 개념
자기장 속 직선 도선이 받는 힘 (F = BIL sinθ)
평등 자기장 B[T] 안에 놓인 길이 L[m]의 직선 도선에 전류 I[A]가 흐를 때 도선이 받는 힘은 F = BIL sinθ 입니다. 여기서 θ는 자기장 방향과 전류(도선) 방향이 이루는 각입니다. 따라서 힘은 자기장 세기 B, 전류 I, 도선 길이 L 모두에 비례합니다. 각도 측면에서는 도선이 자기장과 수직(θ=90°)일 때 sinθ=1로 최대가 되고, 평행(θ=0°)이면 sinθ=0이 되어 힘이 발생하지 않습니다.
선지별 해설