변압기의 동작원리

전기기사 필기 2014년 2회 43번

Q: 전등 부하의 역률은 왜 1로 계산하나요?

전등 부하(백열전구 등)는 순수 저항 부하로 간주하므로 역률($\cos\theta$)을 1로 적용합니다.

Q: 1차측 전류를 먼저 구해서 입력 전력을 계산해도 되나요?

네, 가능합니다. 권수비 $a = \frac{I_2}{I_1}$를 이용해 1차 전류 $I_1 = \frac{10}{20} = 0.5[A]$를 구한 뒤, $P_1 = V_1 \times I_1 = 6000 \times 0.5 = 3000[W] = 3[kW]$로 계산해도 동일한 결과가 나옵니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 변압기
인지 유형	calculation
난이도	Level 3

Q문제

1차 전압

6000 [V]

, 권수비 20인 단상 변압기로 전등부하에

10 [A]

를 공급할 때의 입력

[k W]

은? (단, 변압기의 손실은 무시한다.)

유사 문제 링크

2006-2-q46 2015-3-q41 2006-3-q48 2014-2-q52 2005-2-q42

선택지 분석

오답 함정 분석

전압이나 전류 계산 시 권수비를 잘못 적용하여 2[kW]로 도출한 오답입니다.

정답 상세 해설

변압기의 손실을 무시하므로 입력 전력은 출력 전력과 동일하며, 그 값은 3[kW]입니다.

•

Step 1: 2차측 전압(

V_{2}

) 계산 권수비

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

이므로,

V_{2} = \frac{V _{1}}{a} = \frac{6000}{20} = 300 [V]

입니다.

•

Step 2: 2차측 출력 전력(

P_{2}

) 계산 전등 부하의 역률(

cos θ

)은 1입니다. 따라서 출력 전력

P_{2} = V_{2} \times I_{2} \times cos θ = 300 \times 10 \times 1 = 3000 [W] = 3 [k W]

입니다.

•

Step 3: 1차측 입력 전력(

P_{1}

) 도출 변압기의 손실을 무시하므로 입력 전력

P_{1} = P_{2} = 3 [k W]

입니다.

오답 함정 분석

전압이나 전류 계산 시 권수비를 잘못 적용하여 4[kW]로 도출한 오답입니다.

오답 함정 분석

전압이나 전류 계산 시 권수비를 잘못 적용하여 5[kW]로 도출한 오답입니다.

자주 묻는 질문

전등 부하의 역률은 왜 1로 계산하나요?

전등 부하(백열전구 등)는 순수 저항 부하로 간주하므로 역률(

cos θ

)을 1로 적용합니다.

1차측 전류를 먼저 구해서 입력 전력을 계산해도 되나요?

네, 가능합니다. 권수비

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

를 이용해 1차 전류

I_{1} = \frac{10}{20} = 0.5 [A]

를 구한 뒤,

P_{1} = V_{1} \times I_{1} = 6000 \times 0.5 = 3000 [W] = 3 [k W]

로 계산해도 동일한 결과가 나옵니다.

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