◆통합논술 / 물리◆
다음 제시문을 읽고 논제에 답하시오.
[가] 전하가 그 주위 공간에 전기장을 형성하는 것처럼 자석은 그 주위에 다른 형태의 상호 작용을 일으키는 공간을 형성하는데, 이를 자기장이라고 한다. 즉, 자석은 주위 공간에 자기장을 형성하고 자기장이 형성된 공간에 쇳조각이 있으면 자석과 쇳조각 사이에 잡아당기는 인력이 생겨 쇳조각이 끌리게 된다.
자기장도 전기장과 같이 크기와 방향을 가진 벡터량이며, 이때 나침반의 N극이 가리키는 방향을 자기장 방향으로 한다. 자기장도 전기장과 같이 자기력선으로 나타낼 수 있다. 막대 자석의 경우 자기력선은 N극에서 나와 S극으로, 전기력선은 (+)전하에서 나와 (-)전하로 돌아간다.
그러나 전기와 자기의 다른 점은 전기에서의 (+)전하와 (-)전하를 각각 분리할 수 있으나 자기에서는 N극과 S극을 서로 분리할 수 없다. 자기장 단위는 T(테슬라)를 사용한다.
직선 전류가 만드는 자기장의 시초는 다음과 같다. 1820년 덴마크 물리학자인 외르스테드는 전류가 흐르는 도선 밑에 놓여 있던 나침반이 전류의 영향을 받아 회전하는 것을 발견하였다. 즉, 외르스테드는 관련이 없어보였던 전기와 자기 현상이 서로 밀접한 관련이 있음을 알게 되었다.
이 발견이 프랑스에 전해진 후 비오와 사바르, 두 학자는 외르스테드 법칙을 세우게 되었다. 그후 앙페르는 기하학적인 대칭성이 있는 경우 자기장을 쉽게 계산하는 법칙을 수립하게 되었다.
[나] 그림 (가)와 같이 종이컵 바닥에 작은 영구 자석을 부착시킨다. 그리고 영구 자석 근처에 전자석을 고정시킨다. 전자석의 코일에 60Hz의 교류 전류를 흘려주면 종이컵 밑바닥이 진동하면서 소리를 내는 간단한 구조의 스피커가 된다.
그림 (나)는 스피커의 구조를 보여 주는 것이다. 자석에 감긴 음향 코일에 전류를 흘려 주면 자기장이 형성되면서 종이 고깔이 힘을 받아 왼쪽으로 움직인다.
이때 전류 방향이 바뀌면 종이 고깔은 반대 방향으로 힘을 받게 되며 따라서 음향 코일에 전류가 엇갈려 흐르면 이 코일에 부착된 종이 고깔이 진동함으로써 소리가 발생하게 된다.
[논제 1] 제시문 [나]의 그림 (가)가 스피커로 작동되는 원리를 설명하시오. (50점)
[논제 2] 스피커에서 소리가 발생하는 원리를 기술하고 스피커의 고음을 내는 부분과 저음을 내는 부분의 특징을 간단히 논하시오. (50점)
본 논제의 전문은 대성 마이맥스터디(www.mimacstudy.com)의 [대학별고사] 메뉴에서 확인할 수 있으며 9~11일 논술첨삭 참가신청을 한 사람 중에서 5명을 선발해 대성논술아카데미 선생님들이 무료로 첨삭 지도해 드립니다. 당첨자에게는 개별적으로 통보해 드립니다.
[공동 출제＝대성논술아카데미 / 대성교육출판 과목별 논술 교재 다수(多秀)]
다음 제시문을 읽고 논제에 답하시오.
[가] 전하가 그 주위 공간에 전기장을 형성하는 것처럼 자석은 그 주위에 다른 형태의 상호 작용을 일으키는 공간을 형성하는데, 이를 자기장이라고 한다. 즉, 자석은 주위 공간에 자기장을 형성하고 자기장이 형성된 공간에 쇳조각이 있으면 자석과 쇳조각 사이에 잡아당기는 인력이 생겨 쇳조각이 끌리게 된다.
자기장도 전기장과 같이 크기와 방향을 가진 벡터량이며, 이때 나침반의 N극이 가리키는 방향을 자기장 방향으로 한다. 자기장도 전기장과 같이 자기력선으로 나타낼 수 있다. 막대 자석의 경우 자기력선은 N극에서 나와 S극으로, 전기력선은 (+)전하에서 나와 (-)전하로 돌아간다.
그러나 전기와 자기의 다른 점은 전기에서의 (+)전하와 (-)전하를 각각 분리할 수 있으나 자기에서는 N극과 S극을 서로 분리할 수 없다. 자기장 단위는 T(테슬라)를 사용한다.
직선 전류가 만드는 자기장의 시초는 다음과 같다. 1820년 덴마크 물리학자인 외르스테드는 전류가 흐르는 도선 밑에 놓여 있던 나침반이 전류의 영향을 받아 회전하는 것을 발견하였다. 즉, 외르스테드는 관련이 없어보였던 전기와 자기 현상이 서로 밀접한 관련이 있음을 알게 되었다.
이 발견이 프랑스에 전해진 후 비오와 사바르, 두 학자는 외르스테드 법칙을 세우게 되었다. 그후 앙페르는 기하학적인 대칭성이 있는 경우 자기장을 쉽게 계산하는 법칙을 수립하게 되었다.
[나] 그림 (가)와 같이 종이컵 바닥에 작은 영구 자석을 부착시킨다. 그리고 영구 자석 근처에 전자석을 고정시킨다. 전자석의 코일에 60Hz의 교류 전류를 흘려주면 종이컵 밑바닥이 진동하면서 소리를 내는 간단한 구조의 스피커가 된다.
그림 (나)는 스피커의 구조를 보여 주는 것이다. 자석에 감긴 음향 코일에 전류를 흘려 주면 자기장이 형성되면서 종이 고깔이 힘을 받아 왼쪽으로 움직인다.
이때 전류 방향이 바뀌면 종이 고깔은 반대 방향으로 힘을 받게 되며 따라서 음향 코일에 전류가 엇갈려 흐르면 이 코일에 부착된 종이 고깔이 진동함으로써 소리가 발생하게 된다.
[논제 1] 제시문 [나]의 그림 (가)가 스피커로 작동되는 원리를 설명하시오. (50점)
[논제 2] 스피커에서 소리가 발생하는 원리를 기술하고 스피커의 고음을 내는 부분과 저음을 내는 부분의 특징을 간단히 논하시오. (50점)
본 논제의 전문은 대성 마이맥스터디(www.mimacstudy.com)의 [대학별고사] 메뉴에서 확인할 수 있으며 9~11일 논술첨삭 참가신청을 한 사람 중에서 5명을 선발해 대성논술아카데미 선생님들이 무료로 첨삭 지도해 드립니다. 당첨자에게는 개별적으로 통보해 드립니다.
[공동 출제＝대성논술아카데미 / 대성교육출판 과목별 논술 교재 다수(多秀)]