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합선과 누전 직선 도선에 흐르는 전류에 의한 자기장
합선과 누전은 화재나 감전과 같은 전기 사고의 주요 전류가 흐르는 직선 도선 주위에는 동심원 모양으로
원인이다. 자기장이 생긴다. 전류의 방향으로 오른손 엄지손가락
•합선 을 향한 뒤 네 손가락을 감아쥘 때, 네 손가락이 감긴 1
단원
합선은 전기 회로에서 전원의 (+)극과 (-)극에 연결 방향이 자기장의 방향이다.
된 두 전선이 전기 저항이 없이 직접 연결되는 현상이다. 다음과 같은 경우 직선 도선의 아래에서 위로 전류가
합선이 위험한 까닭은 다음과 같은 전기 회로 (가), (나) 흐르므로 직선 도선 주위에는 위에서 볼 때 시계 반대
를 통해 이해할 수 있다. 방향으로 자기장이 생긴다.
전류
S N 전류
전류
N S 자기장
전류
직선 도선
▲ 직선 도선 주위에 생기는 자기장의 모습과 방향
(가) 스위치를 닫지 않았을 때 (나) 스위치를 닫았을 때
도선에 흐르는 전류의 세기가 셀수록 자기장의 세기
(가)와 같이 스위치를 닫지 않으면 전류는 저항으로 흐
가 세며, 직선 도선에 가까운 곳일수록 자기장의 세기가
른다. 하지만 (나)와 같이 스위치를 닫으면 전류가 저항
세다.
으로 흐르지 않고 대부분 스위치로 흐른다. 전선과 스위
치의 전기 저항은 0에 가깝기 때문에 회로에는 아주 강
한 전류가 흐르며, 이 전류는 전선에서 열에너지로 전환 솔레노이드에 흐르는 전류에 의한 자기장
된다. 솔레노이드는 도선을 속이 빈 원통 모양으로 감은 것
이처럼 합선이 일어나면 전기 회로에 흐르는 강한 전 을 말한다. 솔레노이드에 전류가 흐르면 막대자석 주위
류에 의해 전기 회로에서 많은 열이 발생하여 화재의 위 의 자기장과 비슷한 모양으로 자기장이 생긴다.
험이 있다. 합선은 오래된 전선의 피복이 부식되거나,
자기장의 방향
가구와 같이 무거운 물체가 전선을 오랫동안 누를 때 전
선의 피복이 벗겨진 곳끼리 닿아 일어나기도 한다.
•누전
누전은 원하는 전기 회로 외의 곳으로 전류가 흐르는
▲ 막대자석에 의한 자기장 ▲ 솔레노이드에 의한 자기장
현상이다. 이때 전류가 흐르지 않아야 할 곳에 전류가
솔레노이드에 흐르는 전류의 방향으로 오른손의 네
흐르면서 열이 발생하므로 화재의 위험이 있다. 또, 누
손가락을 감아쥐고 엄지손가락을 펼 때, 오른손의 엄지
전된 지점에 피부가 닿으면 전류가 사람의 몸에 흘러 감
손가락이 향한 방향이 자기장의 방향이다. 즉, 오른손
전될 위험이 있다. 누전의 원인은 합선의 원인과 비슷하다.
의 엄지손가락이 향한 방향이 솔레노이드의 N극이며
그리고 전기 기구에 물이 묻으면 그 부분으로 누전이 일
솔레노이드 내부에서 자기장의 방향이다.
어날 위험이 있다.
전류의 방향
합선이나 누전을 방지하려면 전기 기구의 전선에서
피복이 벗겨진 곳이 없는지 확인해야 한다. 또, 전선이
N S
과열되어 피복이 녹지 않도록 콘센트 하나에 너무 많은
전기 기구를 연결해 사용하지 않아야 하며, 전기 기구에
물이 묻지 않아야 한다. 세탁기와 같이 물과 접촉하는 자기장의 방향
전기 기구의 경우 반드시 접지를 해서 사용해야 한다. ▲ 솔레노이드에서 N극과 S극
1. 전기의 이용 73
