유도전동기의 등가회로 및 특성

전기기사 필기 2003년 2회 60번

문제에서 주어진 회전수 $N$이 매분 회전수(rpm)이기 때문입니다. 속도의 기본 단위를 초당 미터[m/s]로 맞추기 위해 1분인 60초로 나누어 계산합니다.

Q문제

전동기축의 벨트축 지름이

28 [c m]

매분

1140

회전하여

20 [k W]

를 전달하고 있다. 벨트에 작용하는 힘은?

유사 문제 링크

선택지 분석

약

122 [K g]

벨트에 작용하는 힘은 전달 동력과 벨트의 속도를 이용하여 계산할 수 있으며, 약 122[kg]입니다.

•

Step 1: 벨트의 주변 속도(

v

) 계산 -

v = \frac{π D N}{60}

(여기서

D

는 지름,

N

은 분당 회전수) -

v = \frac{π \times 0.28 \times 1140}{60} \approx 16.71 [m/s]

•

Step 2: 벨트에 작용하는 힘(

F

) 계산 (단위: [N]) - 전달 동력

P = F \times v

이므로,

F = \frac{P}{v}

입니다. -

F = \frac{20000}{16.71} \approx 1196.89 [N]

•

Step 3: 힘의 단위를 [kg]으로 변환 -

1 [kgf] = 9.8 [N]

이므로,

F = \frac{1196.89}{9.8} \approx 122.13 [kg]

입니다. - 따라서 벨트에 작용하는 힘은 약 122[kg]입니다.

약

168 [K g]

계산 과정에서 중력가속도 변환을 누락하거나 속도 계산 시 지름 대신 반지름을 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

약

212 [K g]

동력 변환 과정에서 단위를 잘못 적용하거나 회전수 계산에 오류가 있어 도출된 오답입니다.

약

234 [K g]

벨트 속도 계산 시 분당 회전수를 초당 회전수로 변환하지 않고 계산하여 도출된 오답입니다.

벨트에 작용하는 힘을 구할 때 왜 9.8로 나누나요?

문제에서 요구하는 힘의 단위가 [kg](정확히는 [kgf], 킬로그램힘)이기 때문입니다. 동력과 속도로 계산된 힘의 단위는 뉴턴[N]이므로, 이를 [kgf]로 변환하기 위해 중력가속도 9.8[m/s²]로 나누어 줍니다.

벨트의 주변 속도 공식에서 60으로 나누는 이유는 무엇인가요?

문제에서 주어진 회전수

N

이 매분 회전수(rpm)이기 때문입니다. 속도의 기본 단위를 초당 미터[m/s]로 맞추기 위해 1분인 60초로 나누어 계산합니다.