다상교류

전기기사 필기 2010년 3회 78번

과목 / 챕터	회로이론 및 제어공학 / 회로이론
인지 유형	calculation
난이도	Level 2

Q문제

1상의 임피던스

Z = 4 + j 3 [Ω]

인 평형 Y 부하에 평형 3상 전압

208 [V]

가 인가되었다면 소비전력

[W]

은?

유사 문제 링크

2020-3-q79 2010-1-q71 2021-2-q78 2006-1-q62 2009-1-q66

선택지 분석

약 4500

오답 함정 분석

상전압 변환이나 임피던스 계산 과정에서 오류가 발생하여 도출된 잘못된 전력값입니다.

약 5300

오답 함정 분석

유효전력이 아닌 피상전력이나 무효전력을 잘못 계산하여 도출된 값입니다.

약 5180

오답 함정 분석

전압이나 전류의 상/선간 변환 비율(

3

)을 누락하거나 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

약 6910

정답 상세 해설

평형 Y결선 부하에서 상전압과 상전류를 구하여 3상 전체의 소비전력을 계산하는 문제입니다.

•

Step 1: 1상의 임피던스 크기를 계산합니다.

Z = 4^{2} + 3^{2} = 16 + 9 = 25 = 5 [Ω]

입니다.

•

Step 2: Y결선에서 상전압(

V_{p}

)은 선간전압(

V_{L}

)의

1/ 3

배입니다. 문제에서 주어진 선간전압

208 [V]

를 상전압으로 변환하면

V_{p} = \frac{208}{3} \approx 120 [V]

입니다.

•

Step 3: 상전류(

I_{p}

)를 계산합니다.

I_{p} = \frac{V _{p}}{Z} = \frac{120}{5} = 24 [A]

입니다.

•

Step 4: 3상 소비전력(

P

)을 계산합니다. 소비전력은 저항(

R

)에서만 발생하므로

P = 3 \times I_{p}^{2} \times R

입니다.

•

Step 5: 값을 대입하여 계산합니다.

P = 3 \times 2 4^{2} \times 4 = 3 \times 576 \times 4 = 6912 [W]

입니다.

•

Step 6: 계산 결과 약

6910 [W]

가 도출되므로 정답은 4번입니다.

자주 묻는 질문

문제에서 주어진 전압 208[V]는 선간전압인가요, 상전압인가요?

특별한 언급이 없는 한 3상 회로에서 주어지는 전압은 선간전압을 의미합니다.

소비전력을 구할 때 왜 저항(R) 값만 사용하나요?

소비전력(유효전력)은 회로의 저항 성분에서만 열 등의 형태로 소비되기 때문입니다. 리액턴스 성분은 전력을 소비하지 않고 무효전력을 발생시킵니다.

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