변압기의 손실, 효율, 온도상승 및 정격

전기기사 필기 2016년 1회 59번

동손은 부하 전류의 제곱에 비례하므로, 부하율 $m$일 때의 동손은 전부하 동손의 $m^2$ 배가 됩니다.

Q문제

59. 철손

1.6 [k W]

, 전부하동손

2.4 [k W]

인 변압기에는 약 몇

[%]

부하에서 효율이 최대로 되는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

변압기의 효율은 철손과 동손이 같아질 때 최대가 되며, 계산 결과 약 82[%] 부하에서 최대 효율을 가집니다.

•

Step 1: 부하율을

m

이라고 할 때,

m

부하에서의 동손은

m^{2} P_{c}

가 됩니다.

•

Step 2: 최대 효율 조건인

P_{i} = m^{2} P_{c}

에 의해, 부하율

m = \frac{P _{i}}{P _{c}}

가 성립합니다.

•

Step 3: 주어진 철손

P_{i} = 1.6 [k W]

와 전부하동손

P_{c} = 2.4 [k W]

를 공식에 대입합니다.

•

Step 4:

m = \frac{1.6}{2.4} = \frac{2}{3} \approx 0.8165

가 되며, 백분율로 환산하면 약

81.65 [%]

이므로 가장 가까운

82 [%]

가 정답입니다.

철손과 동손의 비율을 잘못 적용하여 계산한 오답입니다.

최대 효율 조건 공식을 잘못 이해하여 도출된 오답입니다.

100

전부하 상태(100%)에서 항상 효율이 최대가 된다고 착각한 오답입니다.

변압기의 효율이 최대가 되는 조건은 무엇인가요?

변압기의 효율은 고정손인 철손과 가변손인 동손이 같아질 때 최대가 됩니다.

부하율

m

에 따라 동손은 어떻게 변하나요?

동손은 부하 전류의 제곱에 비례하므로, 부하율

m

일 때의 동손은 전부하 동손의

m^{2}

배가 됩니다.