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그림과 같이 자기장 영역을 포함하는 저항 회로(R1>R2)가 있다. 자기장이 일정하게 증가하면 Faraday의 유도법칙에 의해서 유도기전력 E가 생기고 두 저항에는 전류 i=E/(R1+R2)가 흐른다. 두 개의 동일한 전압계를 그림과 같이 A, B에 연결하면 V1V2값은 어떻게 될까?

1. 회로의 동일한 두 지점의 전위차를 측정하므로 V1=V2

2. 저항 R1에 걸리는 전압이 R2에 걸리는 전압보다 크므로 V1>V2

3. 1과 2번 설명 중에는 맞는 것이 없다.

 
 
 
 
 
 
 
 
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인터넷에서 유명한 Faraday법칙에 관련된 paradox 문제다. 그림과 같은 회로에서 회로 내부를 통과하는 자기장이 변하면 회로에 기전력이 만들어져서 전류가 흐른다.

I=ER1+R2,    E=|dΦBdt|

이 전류때문에 저항 R1에 걸리는 전위차가 생기고 Ohm의 법칙을 적용하면

VR1=IR1=R1ER1+R2

임을 알 수 있다. 마찬가지로 R2에 걸리는 전위차는

VR2=IR2=R2ER1+R2VR1if R1R2

을 얻는다. 두 저항이 다르면 전위차도 다르게 계산된다. 그런데 회로를 보면 P-Q 두 지점의 전위차는 R1이나 R2의 전위차와 같아야 되지 않는가? 어느 결론이 맞을까? 실험을 하면 어떤 결과가 나올까?

 

1. 달라야 한다.

2. 같아야 한다. 

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스위치를 닫으면 전구 A는?

1. 켜지지 않는다.

2. 일정한 밝기를 유지한다.

3. 점차로 밝아져서 일정한 밝기가 된다.

4. 처음에 밝았다가 점차로 어두워진다.

전구 B의 밝기 변화는?

 

 

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