압전기 현상에서 분극이 응력과 같은 방향으로 발생하는 현상을 무슨 효과라 하는가?
- 종효과
- 횡효과
- 역효과
- 간접효과
정답과 해설 보기
정답 ① · 문제는 응력과 같은 방향으로 분극이 생기는 현상을 묻는다. 압전효과에서 응력과 분극이 같은 축 방향으로 일어나는 경우를 종효과(종방향 효과, longitudinal effect)라 한다.
개념 한 쪽
압전기 현상은 결정에 기계적 응력을 가하면 전기 분극이 생기는 현상이다. 분극이 생기는 방향이 응력 방향과 어떤 관계인지에 따라 효과의 이름이 달라진다. 같은 방향이면 종효과, 수직한 방향이면 횡효과라 부른다.
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출제기준 단원 「압전기 등」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 종효과 정의 확인 | 1 | 응력과 같은 방향으로 분극이 생기는 효과 이름 가리기 |
| 횡효과 방향 판단 | 1 | 응력에 수직한 방향으로 분극이 생기는 현상 가리기 |
| 횡효과 용어 구분 | 1 | 분극과 응력의 방향 관계에 따른 명칭 가림 |
압전기 현상은 유전체 결정에 기계적 응력을 가할 때 전기 분극이 발생하는 현상이다. 반대로 전압을 걸면 결정에 변형이 일어나기도 한다. 누르면 전기가 생기고, 전기를 걸면 변형이 생기는 가역적 성질이 핵심이다.
분극이 발생하는 방향에 따라 효과의 이름이 나뉜다. 응력 방향과 나란한 쪽으로 분극이 생기면 종효과라 한다. 응력과 직각을 이루는 쪽으로 분극이 생기면 횡효과라 한다.
문항에서는 응력과 분극의 방향 관계만 정확히 읽으면 된다. "같은 방향"이라는 말이 나오면 종효과, "수직한 방향"이라는 말이 나오면 횡효과를 가리킨다. 방향 관계를 뒤바꿔 헷갈리기 쉬우므로 누르는 방향과 전하가 생기는 방향을 그림으로 대응해 두면 판단이 빠르다.
압전 재료는 누르는 방향과 생기는 전하(분극)의 방향 관계에 따라 이름이 달라진다고 기억한다. 같은 방향이면 종효과, 직각으로 생기면 횡효과로 구분하는 것이 이 개념의 출제 포인트다.
압전기 현상 문제는 대부분 방향 관계를 묻는다. 응력과 나란한 방향으로 분극이 생기는 현상을 물으면 종효과가 답이다. 응력에 대해 직각 방향으로 분극이 생기는 현상을 물으면 횡효과가 답이다.
선지에서는 두 효과의 이름을 서로 바꿔 놓는 함정이 흔하다. 수직 방향인데 종효과를 고르거나, 같은 방향인데 횡효과를 고르면 틀린다. 문장에서 "수직"이라는 낱말이 보이면 횡효과를 연결하는 습관을 들인다.
압전기 현상에서 분극이 응력과 같은 방향으로 발생하는 현상을 무슨 효과라 하는가?
정답 ① · 문제는 응력과 같은 방향으로 분극이 생기는 현상을 묻는다. 압전효과에서 응력과 분극이 같은 축 방향으로 일어나는 경우를 종효과(종방향 효과, longitudinal effect)라 한다.
압전기 현상에서 분극이 응력에 수직한 방향으로 발생하는 효과는?
정답 ② · 압전 효과에서 분극 방향과 가해진 응력의 방향 관계로 이름을 구분한다. 응력 방향과 분극이 평행하면 종(종효과)이며, 수직이면 횡효과이다.
압전기 현상에서 분극이 응력에 수직한 방향으로 발생하는 현상은?
정답 ② · 문제는 압전 효과에서 분극 방향이 응력에 수직하게 발생하는 현상을 묻고 있다. 압전 재료에서 응력과 분극의 관계로 나뉘는 용어로는 응력 방향과 분극이 같은 성분은 종효과, 수직인 경우는 횡효과라 부른다.
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