문제 #13593

Question

철도 궤도간 거리가 1.5[m]이며 궤도는 서로 절연되어 있다. 열차가 매시 60[km]의 속도로 달리면서 차축이 지구자계의 수직분력 B=0.15×10^{-4} [Wb/m²]을 절단할 때 두 궤도 사이에 발생하는 기전력은 몇 [V]인가?

Accepted Answer

**정답 이유:** 이 문제는 **패러데이의 전자기 유도 법칙**을 이용하여 해결할 수 있습니다. 열차가 움직이면서 지구 자기장을 가로지르기 때문에, 궤도 사이에 전압(기전력)이 유도됩니다. **핵심 개념:** * **패러데이의 전자기 유도 법칙:** 자기장 속에서 도체가 움직일 때, 도체가 자기장을 가로지르는 속도와 자기장의 세기에 비례하는 기전력이 발생합니다. * **유도 기전력 공식:** $E = Blv$ (E: 유도 기전력, B: 자기장의 세기, l: 도체의 길이, v: 도체의 속도) **간단 해설:** 열차의 차축이 지구 자기장을 가로지르면서 궤도 사이에 전압이 발생합니다. 이 전압은 궤도 간 거리(l), 지구 자기장 수직분력(B), 그리고 열차의 속도(v)에 비례합니다. 주어진 값들을 공식에 대입하여 계산하면 약 3.75×10⁻⁴ V의 기전력이 발생함을 알 수 있습니다.

문제 1