특수변압기

전기기사 필기 2011년 2회 47번

1차 회로와 2차 회로가 전기적으로 공통으로 공유하는 권선 부분을 의미합니다. 문제의 회로도에서는 $W_2$에 해당합니다.

Q문제

단권 변압기에서

W_{2}

권선에 흐르는 전류의 크기

[A]

는?

유사 문제 링크

선택지 분석

단권 변압기의 공통 권선(

W_{2}

)에 흐르는 전류는 2차측 전류와 1차측 전류의 차이로 계산됩니다.

•

Step 1: 회로도에 주어진 전류 값을 확인합니다. 1차측 입력 전류

I_{1} = 5 [A]

, 2차측 출력 전류

I_{2} = 10 [A]

입니다.

•

Step 2: 단권 변압기의 직렬 권선(

W_{1}

)과 공통 권선(

W_{2}

)이 만나는 접속점(Tap)에서 키르히호프의 전류 법칙(KCL)을 적용합니다.

•

Step 3: 접속점으로 들어오는 전류의 합은 나가는 전류의 합과 같으므로,

I_{1} + I_{W 2} = I_{2}

가 성립합니다. 따라서

W_{2}

권선에 흐르는 전류

I_{W 2} = I_{2} - I_{1} = 10 - 5 = 5 [A]

입니다.

2차측 부하 전류인 10[A]를 그대로 공통 권선의 전류로 착각한 오답입니다.

1차측 전류와 2차측 전류를 단순히 더하여 15[A]로 잘못 계산한 오답입니다.

2차측 전류에 2배를 하는 등 잘못된 수식을 적용하여 도출된 오답입니다.

단권 변압기에서 공통 권선이란 무엇인가요?

1차 회로와 2차 회로가 전기적으로 공통으로 공유하는 권선 부분을 의미합니다. 문제의 회로도에서는

W_{2}

에 해당합니다.

왜 공통 권선에 흐르는 전류는 두 단자 전류의 차이가 되나요?

단권 변압기의 탭(Tap) 접속점에서 키르히호프의 전류 법칙(KCL)이 적용되기 때문입니다. 입력 전류와 공통 권선 전류가 합쳐져 출력 전류가 되거나, 그 반대로 분기되므로 두 단자 전류의 차이만큼 흐르게 됩니다.