전압강하 및 전압변동률

전기기사 필기 2015년 1회 48번

전압 변동률 공식 $\epsilon = \frac{V_{20} - V_{2n}}{V_{2n}}$에서 기준이 되는 분모는 전부하 시의 2차 단자 전압($V_{2n}$)입니다.

Q문제

단상 변압기에서 전부하의 2차 전압은

100 V

이고, 전압 변동률은

4%

이다. 1차 단자 전압

[V]

은? (단, 1차와 2차 권선비는

20 : 1

이다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

1920

전압 변동률 계산 시 부호를 반대로 적용하여 2차 무부하 전압을 96V로 잘못 계산한 후 권선비를 곱한 오답입니다.

2080

1차 단자 전압은 전압 변동률을 이용해 2차 무부하 전압을 구한 뒤, 권선비를 곱하여 산출합니다.

•

Step 1: 전압 변동률 공식을 이용하여 2차 무부하 전압(

V_{20}

)을 계산합니다. - 전압 변동률

ϵ = \frac{V _{20} - V _{2 n}}{V _{2 n}} \times 100 [%]

4 = \frac{V _{20} - 100}{100} \times 100

V_{20} - 100 = 4

V_{20} = 104 [V]

•

Step 2: 권선비(

a

)와 2차 무부하 전압(

V_{20}

)의 관계를 이용하여 1차 단자 전압(

V_{1}

)을 계산합니다. - 권선비

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

V_{1} = a \times V_{20} = 20 \times 104 = 2080 [V]

•

따라서 1차 단자 전압은

2080 V

입니다.

2160

전압 변동률을 8%로 잘못 적용하거나 계산 과정에서 오류를 범하여 도출된 오답입니다.

2260

전압 변동률 공식이나 권선비 적용 과정에서 수치를 잘못 대입하여 도출된 오답입니다.

전압 변동률 공식에서 기준이 되는 전압은 무엇인가요?

전압 변동률 공식

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

에서 기준이 되는 분모는 전부하 시의 2차 단자 전압(

V_{2 n}

)입니다.

1차 단자 전압을 구할 때 왜 2차 전부하 전압이 아닌 2차 무부하 전압에 권선비를 곱하나요?

이상적인 변압기에서 1차 단자 전압과 2차 유도 기전력의 비가 권선비와 같습니다. 2차 무부하 전압은 2차 유도 기전력과 같으므로, 1차 단자 전압은 2차 무부하 전압에 권선비를 곱하여 구해야 합니다.