[물1] 261117_전자기 유도 정복하기
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안녕하세요 IMPULSE 물리학1 저자입니다.
이번 수능 물1 오답률 2등 17번 전자기유도 문제 해설하며
더이상 방향이랑 크기 찍듯이 풀 지 말고, 전자기 유도를 풀어내는 일관된 풀이를 다뤄보겠습니다.
중요한 실전개념 다룬 부분 하이라이트는 꼭 읽으시길 바랍니다!
-------------Step 0-------------
우선, 숫자단순화 B0 = 1 & 유도전류 방향은 시계, 반시계를 각각 (+), (-)
-------------Step 1-------------
영역 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ의 자기장 방향과 크기가 모두 주어지지 않았습니다.
이런 식의 자기장 방향과 크기가 주어지지 않은 영역이 있을 때,
반드시 "자기장의 방향"만큼은 찾을 수 있는 만큼 찾고 시작해야 합니다.
"자기장 방향"부터 찾아봅시다.
-------------Step 2-------------
p가 1.5d 일 때
-> 유도전류 0이므로 영역 Ⅲ의 자기장 세기는 2, 방향은 ⦻ 입니다.
p가 2.5d 일 때
-> 유도전류 시계 방향. 영역 Ⅰ의한 유도전류 반시계이므로 영역 Ⅱ의한 유도전류 방향이 시계여야 합니다.
-> 따라서, 영역 Ⅱ의 자기장 방향은 ⦾이고 세기는 1보다 크죠.
p가 3.5d 일 때
-> Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ에 의한 유도전류가 시계 방향.
-> 한편 p가 3.5d 일 때 유도전류는, 2.5d 일 때 유도전류에 Ⅲ, Ⅳ에 의한 유도전류만 추가된 것으로 볼 수 있습니다.
-> 그 변화의 양상이 유도전류가 +2에서 +1이 된 것이므로, Ⅲ, Ⅳ에 의한 유도전류 방향이 (-), 반시계 방향입니다.
-> Ⅲ의한 유도전류는 (+)이므로, Ⅳ의한 유도전류가 (-)로 반시계 방향이어야 합니다.
-> 따라서 영역 Ⅳ의 자기장 방향은 ⦻입니다.
이렇게, 영역 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ의 자기장 방향이 ⦾, ⦻, ⦻라는 것을 찾고 "계산"으로 넘어가야 합니다.
마지막 p가 3.5d일 때 변화 관찰하는 논리가 길지만, 이 정도 각오로 방향부터 찾아야 합니다.
-------------Step 3-------------
영역 Ⅱ, Ⅳ의 자기장 세기를 2B, 3B라 놓고 계산합시다.
p가 1.5d 일 때 : -2 + 4B = +2I0
p가 2.5d 일 때 : -2 + 4B + 2 -3B = +I0
p가 3.5d 일 때 : -4B + 3B = -B
따라서 B = 1, I0 = 1
---------------------------------------------------------
자기장이 미지수로 주어지는 전자기 유도 문제 HOT합니다.
제 책에서 제시하는 풀이법의 순서는 다음과 같습니다.
첫째, "자기장 방향"은 찾을 수 있는만큼 꼭 찾는다. 이후 자기장 세기(>0) 미지수로 놓고 계산.
둘째, 만약 자기장 방향을 찾지 못했다면,
"그 자기장 영역을 지날 때 해당 자기장 영역이 많아지는 효과에 의한 유도전류"를 X로 놓는다.
X를 계산한 후 양수로 나오면 그 자기장 영역은 ⦾, 음수로 나오면 그 자기장 영역은 ⦻이다.
이렇게 정리할 수 있겠습니다.
내일 3모 화이팅!!! 끝나고 바로 손해설 올려보겠슴돠
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