선로정수
전기기사 필기 2010년 1회 37번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
37. 전선에 교류가 흐를 때의 표피 효과에 관한 설명으로 옳은 것은?
선택지 분석
1
전선은 굵을수록, 도전율 및 투자율은 작을수록, 주파수는 높을수록 커진다.
오답 함정 분석
도전율과 투자율이 작을수록 표피 효과가 커진다는 설명은 침투 깊이 공식의 반비례 관계를 오해한 것입니다.
전선은 굵을수록, 도전율 및 투자율은 클수록, 주파수는 높을수록 커진다.
정답 상세 해설
표피 효과는 교류 전류가 전선의 중심부보다 표면으로 집중되어 흐르는 현상을 의미하며, 침투 깊이가 작을수록 효과가 커집니다.
•
Step 1: 침투 깊이(δ)의 공식을 확인합니다. δ = 1 / √(πfμσ) (f: 주파수, μ: 투자율, σ: 도전율) 입니다.
•
Step 2: 침투 깊이(δ)가 작을수록 표피 효과가 커지므로, 분모에 있는 주파수(f), 투자율(μ), 도전율(σ)이 클수록 표피 효과는 증대됩니다.
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Step 3: 전선의 굵기가 굵을수록 전류가 표면으로 집중되는 현상이 더 현저하게 나타나므로 표피 효과가 커집니다.
3
전선은 가늘수록, 도전율 및 투자율은 작을수록, 주파수는 높을수록 커진다.
오답 함정 분석
전선이 가늘고 도전율 및 투자율이 작을수록 표피 효과가 커진다는 설명은 실제 물리적 특성과 정반대되는 서술입니다.
4
전선은 가늘수록, 도전율 및 투자율은 클수록, 주파수는 높을수록 커진다.
오답 함정 분석
전선이 가늘수록 표피 효과가 커진다는 설명은 전선 굵기와 표피 효과의 비례 관계를 잘못 파악한 것입니다.
자주 묻는 질문
Q.
표피 효과가 발생하면 전선의 저항에는 어떤 변화가 생기나요?
전류가 흐르는 유효 단면적이 감소하기 때문에 전선의 실효 저항이 증가하게 됩니다.
Q.
직류(DC) 송전 시에도 표피 효과를 고려해야 하나요?
아니요, 직류는 주파수가 0이므로 침투 깊이가 무한대가 되어 전선 단면에 전류가 균일하게 흐르므로 표피 효과가 발생하지 않습니다.