선로정수
전기기사 필기 2005년 1회 29번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
전선의 표피효과에 관한 설명으로 옳은 것은?
선택지 분석
1
전선이 굵을수록, 주파수가 낮을수록 커진다.
오답 함정 분석
표피효과는 주파수가 높을수록 커지므로 주파수가 낮을수록 커진다는 설명은 잘못된 사실입니다.
전선이 굵을수록, 주파수가 높을수록 커진다.
정답 상세 해설
표피효과는 교류 전류가 전선의 중심부보다 표면으로 집중되어 흐르는 현상으로, 전선의 굵기와 주파수에 비례하여 커집니다.
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Step 1: 표피효과의 침투깊이(δ) 공식을 확인합니다. 침투깊이는 주파수(f), 도전율(σ), 투자율(μ)의 제곱근에 반비례합니다.
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Step 2: 침투깊이가 작아질수록 전류가 표면으로 더 집중됨을 의미하므로, 주파수와 투자율, 도전율이 높을수록 표피효과는 커지게 됩니다.
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Step 3: 또한 전선의 단면적이 넓을수록(굵을수록) 내부 인덕턴스에 의한 방해 작용이 커져 표피효과가 더욱 뚜렷하게 나타납니다.
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따라서 전선이 굵고 주파수가 높을수록 표피효과가 증대되어 전선의 실효 저항이 증가합니다.
3
전선이 가늘수록, 주파수가 낮을수록 커진다.
오답 함정 분석
표피효과는 전선이 굵고 주파수가 높을수록 커지므로 두 조건 모두 반대로 설명되었습니다.
4
전선이 가늘수록, 주파수가 높을수록 커진다.
오답 함정 분석
표피효과는 전선의 단면적이 넓을수록(굵을수록) 더 크게 나타나므로 전선이 가늘수록 커진다는 설명은 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
표피효과가 발생하면 전선의 저항은 어떻게 변하나요?
전류가 전선의 표면으로만 흐르게 되어 실제 전류가 흐르는 유효 단면적이 줄어들기 때문에 전선의 실효 저항은 증가하게 됩니다.
Q.
표피효과를 줄이기 위한 방법에는 무엇이 있나요?
단선 대신 가느다란 소선을 여러 가닥 꼬아서 만든 연선을 사용하면 표피효과에 의한 저항 증가를 완화할 수 있습니다.