장거리 송전선로의 특성

전기기사 필기 2014년 2회 35번

Q: 가공 송전선의 전파 속도는 항상 빛의 속도와 같나요?

네, 저항과 누설 컨덕턴스를 무시하는 무손실 가공 송전선로에서 전자파의 전파 속도는 빛의 속도인 $3 \times 10^5 [km/s]$와 같습니다.

Q: 파동 임피던스와 인덕턴스, 정전용량의 관계는 어떻게 되나요?

무손실 선로에서 파동 임피던스 $Z_w$는 $\sqrt{\frac{L}{C}}$로 정의되며, 선로의 기하학적 구조에 의해 결정됩니다.

과목 / 챕터	전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

파동 임피던스가

300Ω

인 가공 송전선 1km 당의 인덕턴스

[m H / k m]

는? (단, 저항과 누설 컨덕턴스는 무시한다.)

유사 문제 링크

2011-3-q23 2011-3-q30 2018-2-q33 2007-2-q29 2004-2-q38

선택지 분석

1.0

정답 상세 해설

가공 송전선의 1km당 인덕턴스는 1.0 [mH/km]입니다.

•

Step 1: 파동 임피던스(

Z_{w}

)와 전파 속도(

v

)의 관계식을 확인합니다. 저항과 누설 컨덕턴스를 무시한 무손실 선로에서 파동 임피던스

Z_{w} = \frac{L}{C}

이며, 전파 속도

v = \frac{1}{L C}

입니다.

•

Step 2: 가공 송전선의 전파 속도를 대입하여 인덕턴스(

L

)를 계산하는 식을 도출합니다. 가공 송전선에서 전파 속도

v

는 빛의 속도와 같은

3 \times 1 0^{5} [k m / s]

입니다.

Z_{w}

를

v

로 나누면

L

을 구할 수 있습니다. (

L = \frac{Z _{w}}{v}

)

•

Step 3: 주어진 값을 대입하여 최종 결과를 도출합니다.

L = \frac{300}{3 \times 1 0 ^{5}} = 1 0^{- 3} [H / k m]

입니다. 이를

[m H / k m]

단위로 변환하면

1.0 [m H / k m]

가 됩니다.

1.2

오답 함정 분석

전파 속도나 파동 임피던스 값을 잘못 적용하여 계산한 오답입니다.

1.5

오답 함정 분석

수식 변환 과정에서 상수를 잘못 대입하여 도출된 오답입니다.

1.8

오답 함정 분석

단위 변환이나 계산 과정에서 오류가 발생한 오답입니다.

자주 묻는 질문

가공 송전선의 전파 속도는 항상 빛의 속도와 같나요?

네, 저항과 누설 컨덕턴스를 무시하는 무손실 가공 송전선로에서 전자파의 전파 속도는 빛의 속도인

3 \times 1 0^{5} [k m / s]

와 같습니다.

파동 임피던스와 인덕턴스, 정전용량의 관계는 어떻게 되나요?

무손실 선로에서 파동 임피던스

Z_{w}

는

\frac{L}{C}

로 정의되며, 선로의 기하학적 구조에 의해 결정됩니다.

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