변압기의 손실, 효율, 온도상승 및 정격
전기기사 필기 2003년 1회 57번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 변압기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
, 용 변압기의 와류손이 이다. 이 변압기를 , 에서 사용할 때 이 변압기의 와류손은 몇 인가?
선택지 분석
1
432
오답 함정 분석
전압의 변화를 고려하지 않고 주파수에 비례한다고 잘못 계산한 오답입니다.
2
330
오답 함정 분석
와류손이 전압에 정비례한다고 잘못 가정하여 계산한 오답입니다.
3
300
오답 함정 분석
주파수의 비율만을 단순 적용하여 계산한 오답입니다.
250
정답 상세 해설
변압기의 와류손은 주파수와 무관하며 전압의 제곱에 비례합니다.
•
Step 1: 와류손(Pe)과 전압(E)의 관계식을 도출합니다. 변압기의 유도 기전력 E = 4.44 f N A Bm 이므로, 최대 자속밀도 Bm ∝ E / f 입니다. 와류손 Pe ∝ f^2 Bm^2 이므로, Pe ∝ f^2 (E / f)^2 = E^2 가 됩니다.
•
Step 2: 주어진 조건을 비례식에 대입합니다. 초기 전압 E1 = 3300[V]일 때 와류손 Pe1 = 360[W]입니다. 변경된 전압 E2 = 2750[V]일 때의 와류손을 Pe2라고 합니다.
•
Step 3: Pe2를 계산합니다. Pe2 = Pe1 × (E2 / E1)^2 = 360 × (2750 / 3300)^2 = 360 × (5 / 6)^2 = 360 × (25 / 36) = 250[W] 입니다.
자주 묻는 질문
Q.
변압기의 와류손은 왜 주파수와 무관한가요?
와류손은 주파수의 제곱과 최대 자속밀도의 제곱에 비례합니다. 하지만 변압기에서 전압이 일정할 때 최대 자속밀도는 주파수에 반비례하므로, 이를 대입하면 주파수 항이 상쇄되어 와류손은 전압의 제곱에만 비례하게 됩니다.
Q.
히스테리시스손은 주파수와 어떤 관계가 있나요?
히스테리시스손은 주파수에 비례하고 최대 자속밀도의 1.6~2.0제곱에 비례합니다. 전압이 일정할 경우 주파수에 반비례하는 특성을 가집니다.