해설 보기
정답전기장의 세기는 전기력선의 밀도에 '비례'하므로, 반비례한다는 설명은 틀립니다.
핵심 개념
전기력선의 성질과 전기장의 세기
전기력선은 전기장을 시각적으로 표현한 가상의 선으로, 양(+)전하에서 나와 음(-)전하로 들어가며 도중에 서로 만나거나 끊어지지 않습니다. 특히 전기장의 세기는 전기력선의 밀도(단위 면적당 전기력선의 수)에 비례합니다. 즉 전기력선이 촘촘한 곳일수록 전기장이 강하고, 성긴 곳일수록 약합니다. 이 문제는 이 밀도-세기 관계가 비례인지 반비례인지를 정확히 구분할 수 있는지를 묻고 있습니다.
선지별 해설
①전기장의 세기는 전기력선의 밀도에 비례합니다. 전기력선이 밀집할수록 전기장이 강해지므로 '반비례한다'는 설명은 틀렸으며, 이 문항의 정답 선지가 됩니다.
②전기력선은 도중에 서로 교차하거나 끊어지지 않습니다. 한 점의 전기장 방향은 하나로 정해지므로 두 선이 만날 수 없어 옳은 설명입니다.
③전기력선은 양(+)전하에서 시작하여 음(-)전하에서 끝납니다. 전기력선의 방향은 양전하에서 음전하로 향하므로 옳은 설명입니다.
④전기장의 세기는 전기력선에 수직한 단위 면적을 지나는 전기력선의 수(밀도)로 나타낼 수 있으므로 옳은 설명입니다.
해설 보기
정답X_L = 2πfL 이므로 원점을 지나 우상향하는 직선 그래프가 정답입니다.
핵심 개념
유도성 리액턴스와 주파수의 관계
인덕터(코일)의 유도성 리액턴스는 X_L = ωL = 2πfL 로 주어집니다. 여기서 L(인덕턴스)이 일정하다면 X_L은 주파수 f에 정비례합니다. 즉 f가 커질수록 X_L도 원점을 지나는 직선 형태로 증가합니다. 이는 원점에서 시작하여 우상향하는 1차 직선 그래프로 나타나며, 정전용량의 리액턴스(X_C = 1/2πfC)가 주파수에 반비례하는 것과 대비되는 대표적인 특성입니다.
선지별 해설