전압강하 및 전압변동률

전기기사 필기 2013년 1회 50번

Q문제

단상 변압기가 전부하시 2차 전압은

115 [V]

이고, 전압 변동률은

2%

일 때 1차 단자전압은 몇

[V]

인가? (단, 권선비는

20 : 1

이다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

2356

전압 변동률 계산 시 수치를 잘못 대입하거나 단순 연산 실수를 한 오답입니다.

2346

1차 단자전압은 무부하시 2차 전압에 권선비를 곱하여 산출합니다.

•

Step 1: 무부하시 2차 전압 계산 전압 변동률 공식을 이용하여 무부하시 2차 전압(

V_{20}

)을 구합니다. 전압 변동률

ϵ = \frac{V _{20} - V _{2 n}}{V _{2 n}}

이므로,

V_{20} = V_{2 n} (1 + ϵ)

입니다.

V_{20} = 115 \times (1 + 0.02) = 115 \times 1.02 = 117.3 [V]

•

Step 2: 1차 단자전압 계산 권선비

a

와 무부하시 2차 전압(

V_{20}

)의 관계를 이용하여 1차 단자전압(

V_{1}

)을 구합니다. 권선비

a = \frac{V _{1}}{V _{20}}

이므로,

V_{1} = a \times V_{20}

입니다.

V_{1} = 20 \times 117.3 = 2346 [V]

2336

전압 변동률 계산 시 수치를 잘못 대입하거나 단순 연산 실수를 한 오답입니다.

2326

무부하시 2차 전압을 구할 때 전압 변동률을 더하지 않고 빼서 계산한 오답입니다.

전압 변동률 공식에서 왜 1차 전압이 아닌 2차 전압을 기준으로 계산하나요?

전압 변동률은 변압기 2차 측에 부하를 걸었을 때와 무부하일 때의 전압 차이를 정격 전압(전부하 전압)에 대한 백분율로 나타내는 값이기 때문입니다.

1차 단자전압을 구할 때 왜 전부하시 2차 전압이 아닌 무부하시 2차 전압에 권선비를 곱하나요?

이상적인 변압기에서 권선비는 1차 유도 기전력과 2차 유도 기전력의 비와 같습니다. 1차 단자전압은 무부하시 2차 전압(2차 유도 기전력과 동일)에 권선비를 곱하여 구해야 정확한 1차 측 인가 전압을 산출할 수 있습니다.