선로정수
전기기사 필기 2013년 2회 21번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?
선택지 분석
표피효과는 주파수에 비례한다.
정답 상세 해설
표피효과는 주파수, 전선의 단면적, 투자율, 도전율이 클수록 커지는 현상입니다.
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Step 1: 표피효과의 정의를 검토합니다. 교류 전류가 도체에 흐를 때 전류 밀도가 도체의 표면으로 집중되고 중심부로 갈수록 희박해지는 현상을 의미합니다.
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Step 2: 침투 깊이(Skin Depth) 공식을 확인합니다. 침투 깊이 δ는 주파수(f), 투자율(μ), 도전율(σ)의 곱의 제곱근에 반비례합니다.
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Step 3: 비례 관계를 도출합니다. 침투 깊이가 작아질수록 전류가 표면으로 더 집중되므로 표피효과는 커집니다. 따라서 주파수가 높아지면 침투 깊이가 작아져 표피효과는 주파수에 비례하여 증가하게 됩니다.
2
표피효과는 전선의 단면적에 반비례한다.
오답 함정 분석
표피효과는 전선의 단면적이 클수록 전류가 표면으로 집중되는 현상이 더 뚜렷해지므로 단면적에 비례합니다.
3
표피효과는 전선의 비투자율에 반비례한다.
오답 함정 분석
표피효과는 전선의 투자율(비투자율)이 클수록 침투 깊이가 얕아져 더 심해지므로 투자율에 비례합니다.
4
표피효과는 전선의 도전률에 반비례한다.
오답 함정 분석
표피효과는 전선의 도전율이 높을수록 침투 깊이가 감소하여 효과가 커지므로 도전율에 비례합니다.
자주 묻는 질문
Q.
표피효과가 발생하면 전선에 어떤 변화가 생기나요?
전류가 흐르는 유효 면적이 줄어들어 전선의 실효 저항이 증가하고 전력 손실이 커지게 됩니다.
Q.
표피효과를 줄이기 위한 대책은 무엇인가요?
전선을 가늘게 나누어 꼬아 만든 연선을 사용하거나 속이 빈 중공 연선을 사용하여 표면적을 넓히는 방법을 사용합니다.