직류회로

전기기사 필기 2016년 1회 72번

Q: 전압이 변할 때 전력은 어떻게 변하나요?

저항이 일정할 때 소비 전력은 전압의 제곱에 비례하여 변합니다. 즉, 전압이 $a$배가 되면 전력은 $a^2$배가 됩니다.

Q: 전력 공식 중 $P = VI$를 사용하면 안 되나요?

전압이 변하면 옴의 법칙($I = V/R$)에 의해 전류도 함께 변하므로, 저항이 일정한 경우 $P = V^2/R$ 공식을 사용하는 것이 정확합니다.

과목 / 챕터	회로이론 및 제어공학 / 회로이론
인지 유형	calculation
난이도	Level 2

Q문제

정격전압에서

1 [kW]

의 전력을 소비하는 저항에 정격의

80 [%]

전압을 가할 때의 전력

[W]

은?

유사 문제 링크

2017-1-q71 2012-1-q62 2011-1-q79 2016-1-q79 2003-2-q79

선택지 분석

320

오답 함정 분석

전압의 제곱에 비례하는 전력 공식을 적용하지 않고 잘못된 수식을 사용하여 도출된 오답입니다.

540

오답 함정 분석

전압 감소에 따른 전력의 변화량을 잘못 계산한 오답입니다.

640

정답 상세 해설

저항이 일정할 때 소비 전력은 전압의 제곱에 비례하여 변합니다.

•

Step 1: 소비 전력

P

는 전압

V

와 저항

R

에 대해

P = \frac{V ^{2}}{R}

로 표현됩니다.

•

Step 2: 정격 전압에서의 초기 전력

P_{1} = \frac{V ^{2}}{R} = 1 [kW] = 1000 [W]

입니다.

•

Step 3: 전압이 정격의

80 [%]

인

0.8 V

로 변할 때의 전력

P_{2}

는

P_{2} = \frac{( 0.8 V ) ^{2}}{R} = 0.64 \times \frac{V ^{2}}{R}

입니다.

•

Step 4: 따라서

P_{2} = 0.64 \times 1000 [W] = 640 [W]

입니다.

860

오답 함정 분석

전압이 감소할 때 전력이 전압의 제곱에 비례한다는 원리를 적용하지 못한 오답입니다.

자주 묻는 질문

전압이 변할 때 전력은 어떻게 변하나요?

저항이 일정할 때 소비 전력은 전압의 제곱에 비례하여 변합니다. 즉, 전압이

a

배가 되면 전력은

a^{2}

배가 됩니다.

전력 공식 중

P = V I

를 사용하면 안 되나요?

전압이 변하면 옴의 법칙(

I = V / R

)에 의해 전류도 함께 변하므로, 저항이 일정한 경우

P = V^{2} / R

공식을 사용하는 것이 정확합니다.

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