문제 #15428

Question

자계와 직각으로 놓인 도체에 I[A] 의 전류를 흘릴 때 f[N] 의 힘이 작용하였다. 이 도체를 v[m/s] 의 속도로 자계와 직각으로 운동시킬 때의 기전력 e[V] 는?

Accepted Answer

이 문제는 **로렌츠 힘**과 **패러데이의 전자기 유도 법칙**을 활용하여 해결할 수 있습니다. **정답 이유:** 1. **로렌츠 힘:** 자계($B$) 내에서 전류($I$)가 흐르는 도체에 작용하는 힘($f$)은 $f = ILB$로 주어집니다. 여기서 $L$은 도체의 길이입니다. 2. **패러데이의 전자기 유도 법칙:** 도체가 자계 속에서 움직일 때 발생하는 기전력($e$)은 $e = vBL$로 표현됩니다. 여기서 $v$는 도체의 속도입니다. 위 두 식을 조합하면, $f = ILB$에서 $LB = \frac{f}{I}$를 얻을 수 있습니다. 이 값을 기전력 식 $e = vBL$에 대입하면 $e = v \left(\frac{f}{I}\right) = \frac{fv}{I}$가 됩니다. **핵심 개념:** * **로렌츠 힘:** 자기장 내에서 움직이는 전하 또는 전류가 받는 힘. * **패러데이의 전자기 유도 법칙:** 자기장의 변화에 의해 기전력이 유도되는 현상.

문제 1