어떤 전지에 연결된 외부 회로의 저항은 5Ω이고 전류는 8A가 흐른다. 외부 회로에 5Ω 대신 15Ω의 저항을 접속하면 전류는 4A로 떨어진다. 이 전지의 내부 기전력은 몇 V인가? - 문제 상세보기

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문제 ID: 306828

카테고리: 철도신호산업기사

강의: 철도신호산업기사 (2020-06-06 시행)

키워드: 없음

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어떤 전지에 연결된 외부 회로의 저항은 5Ω이고 전류는 8A가 흐른다. 외부 회로에 5Ω 대신 15Ω의 저항을 접속하면 전류는 4A로 떨어진다. 이 전지의 내부 기전력은 몇 V인가?

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4번 : 80

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[정답 근거]
전지의 내부 기전력(E)은 외부 회로의 저항(R)과 전류(I)를 이용하여 계산할 수 있습니다. 첫 번째 경우, 저항이 5Ω일 때 전류가 8A 흐르므로, E = I(R + r)에서 r은 전지의 내부 저항입니다. 두 번째 경우, 저항이 15Ω일 때 전류가 4A로 감소합니다. 두 경우의 식을 세워서 내부 저항을 구한 후, 이를 통해 기전력을 계산하면 E = 80V가 됩니다.

[오답 해설]
1번 (15V): 내부 저항과 전류를 고려하지 않고 단순히 외부 저항만으로 계산한 값입니다.
2번 (20V): 전류와 저항의 관계를 잘못 이해하여 계산한 결과입니다.
3번 (50V): 두 경우의 전류 변화에 따른 내부 저항을 고려하지 않아 잘못된 값입니다.

[관련 개념]
옴의 법칙(V = IR)에 따라 전압(V)은 전류(I)와 저항(R)의 곱으로 표현됩니다. 전지의 내부 저항이 있는 경우, 전체 전압은 외부 저항과 내부 저항의 합에 전류를 곱한 값으로 나타낼 수 있습니다.

[학습 포인트]
전지의 내부 기전력을 계산할 때는 외부 저항과 전류의 변화를 고려해야 하며, 옴의 법칙을 활용하여 전압, 전류, 저항 간의 관계를 명확히 이해하는 것이 중요합니다.

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