장거리 송전선로의 특성
전기기사 필기 2021년 3회 38번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
송전선의 특성 임피던스의 특징으로 옳은 것은?
선택지 분석
1
선로의 길이가 길어질수록 값이 커진다.
오답 함정 분석
특성 임피던스는 선로의 고유 특성으로, 길이가 길어져도 단위 길이당 임피던스와 어드미턴스의 비율은 일정하므로 값이 커지지 않습니다.
2
선로의 길이가 길어질수록 값이 작아진다.
오답 함정 분석
특성 임피던스는 선로의 고유 특성으로, 길이가 짧아지거나 길어져도 그 값은 일정하게 유지됩니다.
선로의 길이에 따라 값이 변하지 않는다.
정답 상세 해설
특성 임피던스는 선로의 길이나 부하와 관계없이 선로의 구조에 의해 결정되는 고유 상수입니다.
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Step 1: 특성 임피던스의 정의를 확인합니다. 특성 임피던스는 선로의 단위 길이당 임피던스(z)와 어드미턴스(y)의 비로 결정되는 선로 고유의 상수입니다.
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Step 2: 수식을 통해 관계를 분석합니다. 특성 임피던스 Z0 = sqrt(z/y) = sqrt((R+jwL)/(G+jwC))이며, 여기서 R, L, G, C는 모두 단위 길이당 값입니다.
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Step 3: 결론을 도출합니다. 수식에서 알 수 있듯이 특성 임피던스는 선로의 전체 길이나 부하의 크기와는 무관하며, 선로의 구조와 배치에 의해서만 결정됩니다.
4
부하용량에 따라 값이 변한다.
오답 함정 분석
특성 임피던스는 선로 자체의 물리적 성질에 의해 결정되는 상수이며, 연결된 부하의 용량과는 관계가 없습니다.
자주 묻는 질문
Q.
특성 임피던스가 선로 길이에 무관한 이유는 무엇인가요?
특성 임피던스는 전체 임피던스를 전체 어드미턴스로 나누는 것이 아니라, 단위 길이당 정수들의 비율로 정의되기 때문에 길이에 상관없이 일정합니다.
Q.
무손실 선로에서 특성 임피던스는 어떻게 계산하나요?
저항(R)과 누설 컨덕턴스(G)를 0으로 가정하면 Z0 = sqrt(L/C)로 계산하며, 이는 순저항 성분이 됩니다.