변압기의 등가회로

전기기사 필기 2012년 2회 47번

Q문제

1차 전압

3300 [V]

, 권수비가

30

인 단상 변압기로 전등 부하에

20 [A]

를 공급할 때의 입력

[kW]

은?

유사 문제 링크

선택지 분석

2.2

입력 전력은 출력 전력과 동일하므로, 2차측 전압과 전류를 이용하여 전력을 계산합니다.

•

Step 1: 2차 전압 계산 권수비

a = \frac{V _{1}}{V _{2}}

이므로, 2차 전압

V_{2} = \frac{V _{1}}{a} = \frac{3300}{30} = 110 [V]

입니다.

•

Step 2: 2차 출력 계산 전등 부하는 순저항 부하이므로 역률

cos θ = 1

입니다. 출력 전력

P_{2} = V_{2} I_{2} cos θ = 110 \times 20 \times 1 = 2200 [W] = 2.2 [kW]

입니다.

•

Step 3: 1차 입력 계산 변압기의 손실을 무시할 때 입력 전력과 출력 전력은 동일하므로, 입력 전력

P_{1} = P_{2} = 2.2 [kW]

입니다.

3.3

전압이나 전류의 환산 과정에서 권수비를 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

6.6

1차 전압과 2차 전류를 직접 곱하는 등 전력 계산 공식을 잘못 적용한 오답입니다.

9.9

권수비와 전압, 전류의 관계를 잘못 이해하여 임의의 배수를 곱한 오답입니다.

전등 부하의 역률은 왜 1로 계산하나요?

전등 부하(백열전구 등)나 전열기 부하는 인덕턴스나 커패시턴스 성분이 없는 순저항 부하로 간주하기 때문에 역률을 1로 적용합니다.

입력 전력과 출력 전력이 같다고 가정하는 이유는 무엇인가요?

문제에서 변압기의 손실이나 효율에 대한 별도의 언급이 없으므로, 이상적인 변압기로 간주하여 입력 전력과 출력 전력이 동일하다고 해석합니다.