직류발전기의 구조 및 원리

전기기사 필기 2011년 2회 50번

Q문제

4극, 중권, 총도체수 500, 1극의 자속수가 0.01[Wb]인 직류 발전기가 100[V]의 기전력을 발생시키는데 필요한 회전수는 몇 [rpm]인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

1000

수식 계산 과정에서 비례식을 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

1200

직류 발전기의 유기 기전력 공식을 이용하여 필요한 회전수를 계산하면 1200[rpm]이 됩니다.

•

Step 1: 직류 발전기의 유기 기전력 공식은

E = \frac{P Z Φ N}{60 a}

입니다.

•

Step 2: 중권 권선법이므로 병렬 회로 수

a

는 극수

P

와 같습니다 (

a = P = 4

•

Step 3: 주어진 값(

E = 100

P = 4

Z = 500

Φ = 0.01

a = 4

)을 공식에 대입하여 회전수

N

을 구합니다.

100 = \frac{4 \times 500 \times 0.01 \times N}{60 \times 4}

•

Step 4: 식을 정리하면

100 = \frac{5 N}{60}

이 되며, 따라서

N = 1200 [rpm]

입니다.

1600

중권이 아닌 파권(a=2)으로 잘못 가정하고 계산하여 도출된 오답입니다.

2000

유기 기전력 공식의 분모 60을 누락하거나 변수 대입을 잘못하여 도출된 오답입니다.

중권과 파권의 차이는 무엇인가요?

중권은 병렬 회로 수(a)가 극수(P)와 같으며 대전류 저전압에 적합합니다. 반면 파권은 병렬 회로 수(a)가 항상 2이며 소전류 고전압에 적합합니다.

직류 발전기의 유기 기전력 공식에서 분모에 60이 들어가는 이유는 무엇인가요?

회전수 N의 단위가 분당 회전수(rpm)이므로, 이를 초당 회전수(rps)로 변환하기 위해 60으로 나누어 줍니다.