2021년09월12일 65번

[전기제어공학]
150kVA 단상변압기의 철손이 1kW, 전 부하동손이 4kW이다. 이 변압기의 최대 효율은 몇 kVA의 부하에서 나타나는가?

① 25
② 75
③ 100
④ 125

(정답률: 46%)

문제 해설

변압기의 효율은 출력전력/입력전력으로 계산할 수 있다. 입력전력은 철손 손실과 부하동손실의 합으로 구할 수 있다.

입력전력 = 철손손실 + 부하동손실 = 1kW + 4kW = 5kW

최대 효율을 구하기 위해서는 출력전력을 최대로 해야 한다. 출력전력은 부하의 크기에 따라 달라지므로, 다양한 부하 크기에서의 출력전력을 계산해보면서 최대값을 찾아야 한다.

부하가 25kVA일 때, 출력전력은 25kW이다. 이때의 효율은

효율 = 출력전력 / 입력전력 = 25kW / 5kW = 5

부하가 75kVA일 때, 출력전력은 75kW이다. 이때의 효율은

효율 = 출력전력 / 입력전력 = 75kW / 5kW = 15

부하가 100kVA일 때, 출력전력은 100kW이다. 이때의 효율은

효율 = 출력전력 / 입력전력 = 100kW / 5kW = 20

부하가 125kVA일 때, 출력전력은 125kW이다. 이때의 효율은

효율 = 출력전력 / 입력전력 = 125kW / 5kW = 25

따라서, 이 변압기의 최대 효율은 부하가 125kVA일 때 나타난다. 정답은 "125"가 되며, "75"가 아닌 이유는 출력전력이 더 큰 125kVA에서 더 높은 효율이 나타나기 때문이다.

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