직류기의 손실, 효율, 온도상승 및 정격
전기기사 필기 2006년 1회 44번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 직류기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 1 |
Q문제
직류기의 최대효율이 되는 경우는 어느 것인가?
선택지 분석
고정손 = 부하손
정답 상세 해설
직류기의 효율이 최대가 되는 조건은 고정손과 가변손(부하손)이 같을 때입니다.
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Step 1: 직류기의 손실은 부하의 크기에 관계없이 일정한 고정손(무부하손)과 부하의 크기에 따라 변하는 가변손(부하손)으로 나뉩니다.
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Step 2: 효율 공식 η = 출력 / (출력 + 손실)에서 손실 부분인 (고정손 + 부하손)이 최소가 될 때 효율은 극대화됩니다.
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Step 3: 수학적 유도 과정에 따라 고정손(Pi)과 부하손(Pc)이 일치하는 지점에서 전체 손실 대비 출력비가 가장 커지므로 최대 효율이 발생합니다.
2
기계손 = 전기자동손
오답 함정 분석
기계손은 고정손의 일부이고 전기자동손은 부하손의 일부이므로, 특정 부분 손실끼리의 비교는 전체 최대효율 조건을 대변하지 못합니다.
3
와류손 = 히스테리시스손
오답 함정 분석
와류손과 히스테리시스손은 모두 철손(고정손)에 속하는 항목들로, 이들 간의 관계는 최대효율 조건과 무관합니다.
4
전부하동손 = 철손
오답 함정 분석
전부하동손과 철손이 같을 때는 '전부하 시'에 최대효율이 나타난다는 의미이며, 일반적인 최대효율 조건은 임의의 부하에서 고정손과 부하손이 같을 때를 의미합니다.
자주 묻는 질문
Q.
고정손에는 어떤 손실들이 포함되나요?
주로 철손(히스테리시스손, 와류손)과 기계손(마찰손, 풍손)이 고정손에 해당하며 부하의 크기와 상관없이 일정하게 발생합니다.
Q.
부하손이 부하의 제곱에 비례하는 이유는 무엇인가요?
부하손의 대부분은 권선의 저항에 의해 발생하는 동손(I²R)이기 때문에 전류(부하)의 제곱에 비례하여 변화합니다.