다상교류
전기기사 필기 2022년 1회 75번
| 과목 / 챕터 | 회로이론 및 제어공학 / 회로이론 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
그림과 같이 3상 평형의 순저항 부하에 단상 전력계를 연결하였을 때 전력계가 를 지시하였다. 이 3상 부하에서 소모하는 전체 전력()은?
선택지 분석
정답 상세 해설
3상 평형 순저항 부하에서 단상 전력계의 지시값은 전체 3상 전력의 절반이 되므로, 전체 전력은 입니다.
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Step 1: 단상 전력계의 지시값 를 구합니다. 전력계의 전류 코일은 a상에 연결되어 선전류 를 측정하고, 전압 코일은 a상과 b상 사이에 연결되어 선간전압 를 측정합니다.
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순저항 부하이므로 상전압 와 선전류 는 동위상입니다. 선간전압 는 상전압 보다 위상이 앞섭니다.
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따라서 전력계 지시값 입니다. (여기서 은 선간전압, 은 선전류)
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Step 2: 3상 전체 전력 를 구합니다. 3상 평형 순저항 부하의 전체 유효 전력 입니다.
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Step 3: 전체 전력 와 전력계 지시값 의 관계를 도출합니다. 가 됩니다.
2
오답 함정 분석
3상 전력을 단순히 단상 전력계 지시값의 3배로 오인한 결과입니다.
3
오답 함정 분석
전력 계산 시 잘못된 상수를 적용한 오답입니다.
4
오답 함정 분석
3상 전력 공식의 루트 3을 단상 전력계 지시값에 잘못 곱한 결과입니다.
자주 묻는 질문
Q.
단상 전력계가 지시하는 값은 어떻게 계산되나요?
단상 전력계는 연결된 선간 전압과 선전류, 그리고 두 값 사이의 위상차에 대한 코사인 값을 곱하여 전력을 지시합니다.
Q.
순저항 부하일 때 선간 전압과 선전류의 위상차는 어떻게 되나요?
순저항 부하에서는 상전압과 상전류의 위상이 같습니다. 선간 전압은 상전압보다 30도 앞서므로, 선간 전압과 선전류의 위상차는 30도가 됩니다.