물리학 2: 전기와 자기: 연습 문제와 시험 문제

전하, 전기력과 전기장, 직류 회로, 커패시터와 RC 회로, 교류: 대학 물리학의 두 번째 학기.

이 강의 무료로 연습하기 이 강의 연습하기 모의고사 보기매일 무료 문제 5개. 카드 등록이 필요 없습니다.

벼락치기 팩 (PDF)인쇄하기 좋은 공식 모음, 풀이 단계 요약, 전체 풀이가 있는 연습 문제.

이 강의의 주제

물리학 2: 전기와 자기 시험 팁

여러 전하가 만드는 힘과 전기장은 벡터로 더해집니다. 더하기 전에 하나씩 그려 보세요.
쿨롱 법칙을 쓰기 전에 µC는 C로, cm는 m로 바꾸세요.
커패시터는 충전되고 나면 직류를 차단합니다. 그 속도는 시간 상수 τ = RC가 정합니다.
자기력과 유도 전류는 ⊗와 ⊙를 스케치하고 매번 오른손 법칙을 쓰세요. 잃는 점수의 대부분은 방향이 틀린 것입니다.

예제 풀이

쿨롱 법칙과 전기장쉬움

+4 µC와 +1 µC의 점전하가 서로 20 N의 힘을 작용한다. 두 전하는 얼마나 떨어져 r 있는가? cm로 답하시오. Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².

q₁ = +4 µCq₂ = +1 µCF = 20 N

구하는 값: r (cm)

힌트 보기

쿨롱 법칙을 r에 대해 정리합니다.
r = √(k·|q₁·q₂|/F).
r² = 0.001798 m².

정답과 단계별 풀이 보기

Coulomb’s law: two point charges attract or repel with F = k·|q₁·q₂|/r², with k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C². The field of a point charge is E = k·|q|/r², pointing away from a positive charge and towards a negative one. Forces and fields from several charges add as vectors.

거리 구하기

r = √(8.99 × 10⁹·4 × 10⁻⁶·1 × 10⁻⁶/20) = 0.0424 m

r = 4.24 cm

답

r = 4.24 cm

저항의 직렬·병렬보통

전원이 공급하며 R₁에 흐르는 전류 I_R1을(를) 구하시오.

V₁ = 18 VR₁ = 6 ΩR₂ = 3 ΩR₃ = 3 ΩR₄ = 6 Ω

구하는 값: I_R1 (A)

힌트 보기

회로를 한 단계씩 간단히 합니다. 직렬 저항은 더하고, 병렬 저항 두 개는 R₁R₂/(R₁ + R₂)로 합칩니다.
R₃와 R₄에는 같은 전류가 흐르므로 직렬입니다. 이 가지는 R₂와 병렬이고, 그 결과는 R₁과 직렬입니다.
R_eq = 8.25 Ω.

정답과 단계별 풀이 보기

직렬과 병렬 저항: 직렬에서는 각 저항에 같은 전류가 흐르고 R = R₁ + R₂ + …. 병렬에서는 각 저항에 같은 전압이 걸리고 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. 사다리 회로는 하나의 합성 저항이 남을 때까지 한 쌍씩 줄입니다.

먼 쪽 끝부터 저항 합치기

전원에서 가장 먼 끝에서 시작해 전원 쪽으로 돌아옵니다. 같은 전류가 흐르는 저항은 직렬, 같은 두 마디 사이의 저항은 병렬입니다.

R₃ + R₄ = 3 + 6 = 9 Ω

R₂ ∥ 9 = 3·9/(3+9) = 2.25 Ω

R_eq = R₁ + 2.25 = 6 + 2.25 = 8.25 Ω

전원 전류

전원은 R_eq만 보므로 옴의 법칙으로 전원이 내보내는 전류를 구합니다. 이 전류는 R₁에 흐릅니다.

I_R1 = V₁/R_eq = 18/8.25 = 2.182 A

답

I_R1 = 2.182 A

연습 방법

“이 강의 연습하기”는 실제 시험처럼 모든 주제의 문제를 섞어서 냅니다.
문제마다 값이 새로 바뀌므로 답이 아니라 푸는 방법을 익히게 됩니다.
막혔나요? 먼저 작은 힌트를 열고, 필요할 때만 전체 해설을 보세요.
모의고사는 제한 시간이 있고 힌트가 없으며, 끝나면 점수와 함께 전체 풀이를 검토할 수 있습니다.

이 강의의 계산기

직렬 및 병렬 저항 계산기 분압기 계산기 RC 시정수 계산기 RLC 임피던스 계산기 쿨롱 법칙 계산기 옴의 법칙 계산기(전압, 전류, 저항, 전력)저항 색 코드 계산기(띠 4개, 5개, 6개)커패시터 계산기(직렬, 병렬, 전하, 에너지)자기장 계산기(도선, 고리, 솔레노이드, 토로이드)