전자유도 현상

전기기사 필기 2005년 2회 2번

Q문제

주파수의 증가에 대하여 가장 급속히 증가하는 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

표피효과의 두께의 역수

표피효과의 침투 깊이는 주파수의 제곱근에 반비례하므로, 그 역수는 주파수의 제곱근(f^0.5)에 비례하여 증가 속도가 가장 느립니다.

히스테리시스 손실

히스테리시스 손실은 주파수(f)에 정비례하여 증가하므로, 제곱에 비례하는 와전류 손실보다 증가율이 낮습니다.

교번자속에 의한 기전력

유도 기전력은 패러데이의 법칙에 따라 주파수(f)에 비례하여 선형적으로 증가합니다.

와전류 손실

와전류 손실은 주파수의 제곱에 비례하여 가장 급격하게 증가합니다.

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Step 1: 와전류 손실(We)의 관계식을 확인합니다. 와전류 손실은 We = k * (t * f * Bm)^2 [W/kg]으로 정의됩니다.

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Step 2: 주파수(f)와의 상관관계를 도출합니다. 식에서 알 수 있듯이 다른 조건이 일정할 때 와전류 손실은 주파수의 제곱(f^2)에 비례합니다.

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Step 3: 타 보기들과 증가율을 비교합니다. 히스테리시스 손실과 기전력은 주파수에 비례(f^1)하고 표피효과 역수는 제곱근에 비례(f^0.5)하므로, 제곱에 비례하는 와전류 손실이 가장 급속히 증가합니다.

와전류 손실이 주파수의 제곱에 비례하는 이유는 무엇인가요?

유도 기전력이 주파수에 비례하여 발생하고, 저항에 의한 손실(P=V^2/R)은 전압의 제곱에 비례하기 때문에 결과적으로 주파수의 제곱에 비례하게 됩니다.

주파수가 높아질 때 표피효과는 어떻게 변화하나요?

주파수가 높아지면 표피 침투 깊이가 얇아지며, 이로 인해 전류가 도체 표면에 집중되어 실효 저항이 증가하게 됩니다.